a 采用基于UV-LED的显微镜投影光刻系统的草图。b 工艺链示意图，包括从结构设计到最终投影光刻的步骤。c 使用MPP制造的高分辨率光栅。d 通过 MPP 实现的低于 200 nm 的特征尺寸。上部和下部所示的线条分别使用昂贵的物镜和经济物镜制造。
集成的光信号分配、处理和传感网络需要基本光学元件的小型化，例如波导、分路器、光栅和光开关。为了实现这一点，需要能够实现高分辨率制造的制造方法。
弯曲和环形谐振器等弯曲元件的制造尤其具有挑战性，因为它们需要更高的分辨率和更低的侧壁粗糙度。此外，精确控制绝对结构尺寸的制造技术势在必行。
已经开发了几种用于亚波长高分辨率制造的技术，例如直接激光写入、多光子光刻、电子束光刻、离子束光刻和多米诺骨牌光刻。然而，这些技术成本高昂、复杂且耗时。纳米压印光刻是一种新兴的复制技术，非常适合高分辨率和高效制造。但是，它需要高质量的母印，这些母印通常使用电子束平版印刷技术生产。
在一篇新的《光：先进制造》论文中，来自汉诺威莱布尼茨大学的科学家 Lei Zheng 等人开发了一种低成本且用户友好的制造技术，称为基于 UV-LED 的显微镜投影光刻，可在几秒钟内快速高分辨率制造光学元件。这种方法在紫外光照射下将光掩模上的结构图案转移到光刻胶涂层的基板上。
MPP系统基于标准的光学和光机械元件。使用波长为 365 nm 的极低成本 UV-LED 代替汞灯或激光作为光源。
研究人员开发了一种先前的工艺来获得MPP所需的结构图案化铬掩模。它包括结构设计、在透明箔上印刷以及将图案转移到铬光掩模上。他们还建立了用于制备光掩模的光刻装置。通过这种设置和随后的湿法蚀刻工艺，可以印刷在透明箔上的结构图案转移到铬光掩模上。
MPP 系统可以制造特征尺寸低至 85 nm 的高分辨率光学元件。这与更昂贵和更复杂的制造方法的分辨率相当。MPP可用于制造微流控器件、生物传感器和其他光学器件。
研究人员开发的这种制造方法是光刻领域的重大进步，用于光学元件的快速和高分辨率结构。它特别适用于需要快速原型制作和低成本制造的应用。例如，它可用于开发用于生物医学研究的新型光学器件，或用于消费电子应用的新型MEMS器件原型设计。
