德国Nanoscribe公司在2019慕尼黑光博会展LASERWorldofPhotonics上发布了全新工业级双光子灰度光刻微纳打印系统QuantumX，并荣获创新奖。该系统是世界first基于双光子灰度光刻技术（2GL®）的精密加工微纳米打印系统，可应用于折射和衍射微光学。该系统的面世表示着Nanoscribe已进军现代微加工工业领域。具有全自动化系统的QuantumX无论从外形或者使用体验上都更符合现代工业需求。这项技术的关键是在高速扫描下使激光功率调制和动态聚焦定位达到准同步，这种智能方法能够轻松控制每个扫描平面的体素大小，并在不影响速度的情况下，使得样品精密部件能具有出色的形状精度和超光滑表面。该技术将灰度光刻的性能与双光子聚合的精确性和灵活性结合，使其同时具备高速打印，完全设计自由度和超高精度的特点。从而满足了复杂增材制造对于优异形状精度和光滑表面的极高要求。与传统的光刻技术相比，灰度光刻在制造复杂芯片时具有明显的优势。山东双光子灰度光刻无掩光刻
这种设计策略不仅可用于改进现有的传感器，该项目还旨在展示具有动态移动部件的新型传感器概念的可行性。在第二种设计中，研究人员在一根光纤的端面3D打印了一个微型转子。从转子上反射出的光脉冲可以被读取，因此该传感器可以被用于分析流速。FabryPérot传感器进行温度和折射率感应的测试装置图。图片：资料来源见本文下方。通过动态可旋转的3D微纳加工概念，研究人员展示了智能设计如何改进现有的传感器，并为整个新的微型化传感器概念铺平道路的能力。灰度光刻激光直写灰度光刻技术还可以与其他先进技术相结合，如直接激光写入（Direct Laser Writing）等。
Nanoscribe成立于2007年，总部位于德国卡尔斯鲁厄，拥有卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的技术背景和卡尔蔡司公司的支持。经过十几年的不断研究和成长，Nanoscribe已成为微纳米生产的先驱和3D打印市场的带领者，推动着诸如力学超材料，微纳机器人，再生医学工程，微光学等创新领域的研究和发展，并提供优化制程方案。全新的QuantumX无掩模光刻系统能够数字化制造高精度2维和。作为世界上头一个双光子灰度光刻系统，在充分满足设计自由的同时，一步制造具有光学质量表面以及高形状精度要求的微光学元件，达到所见即所得。PhotonicProfessionalGT2是全球精度排名头一位的3D微纳打印机。
微纳3D打印其实和与灰度光刻有点相似，但是原理不同，我们常见的微纳3D打印技术是双光子聚合和微纳金属3D打印技术，利用该技术我们理论上可以获得任意想要的结构，不光是微透镜阵列结构（如下图5所示），该方法的优势是可以完全按照设计获得想要的结构，对于双光子聚合的微结构，我们需要通过LIGA工艺获得金属模具，但是对于微纳金属3D打印获得的微纳米结构可以直接进行后续的复制工作，并通过纳米压印技术进行复制。灰度光刻的就是利用灰度光刻掩膜版（掩膜接触式光刻）或者计算机控制激光束或者电子束剂量从而达到在某些区域完全曝透，而某些区域光刻胶部分曝光，该技术还可以与双光子聚合技术结合，实现高速打印高设计自由度和超高精度的特点,进一步扩展了其应用范围。
在双光子灰度光刻工艺中，激光功率调制和动态聚焦定位在高扫描速度下可实现同步进行，以便对每个扫描平面进行全体素大小控制。Nanoscribe称，QuantumX在每个扫描区域内可产生简单和复杂的光学形状，具有可变的特征高度。离散和精确的步骤，以及本质上为准连续的形貌，可以在一个步骤中完成打印，而不需要多步光刻或多块掩模制造。QuantumX支持多种类型衬底，包括透明和不透明的衬底，可用于比较大尺寸为6英寸的晶圆。Nanoscribe展示了其公司易于操作的光刻机，允许高纵横比，支持高结构，无需掩模、旋涂和预烘烤或后烘烤。Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技（上海）有限公司为您揭秘什么是灰度光刻技术。天津德国灰度光刻微纳加工系统
灰度光刻技术是一种非接触、高精度的光刻技术，具有较高的灵活性和自由度。山东双光子灰度光刻无掩光刻
基于双光子聚合(2PP)，一种提供比较高精度和完整设计自由度的增材制造方法和Nanoscribe专有的双光子灰度光刻(2GL)技术，Nanoscribe认为直接激光写入系统是微加工的比较好选择几乎任何，在面积达25cm²的区域上都具有亚微米级精度。Nanoscribe的联合创始人兼首席安全官(CSO)MichaelThiel表示，该公司正在通过其新机器为科学和工业用途的晶圆级高精度微制造设定新标准。“虽然QuantumX已经通过双光子灰度光刻技术推动了平面微光学器件的超快速制造，但我们希望QuantumX形状能够使基于双光子聚合的高精度3D打印成为高效可靠的工具用于研究实验室和工业中的快速原型制作和批量生产。”。山东双光子灰度光刻无掩光刻
