集成光信號分配、處理和傳感網絡需要小型化基本光學元件，如波導、分光器、光柵和光開關。為了實現這一目標，需要能夠實現高分辨率制造的方法。

彎曲元件(如彎管和環形諧振器)的制造尤其具有挑戰性，因為它們需要更高的分辨率和更低的側壁粗糙度。此外，必須采用精確控制絕對結構尺寸的制造技術。

a.采用基于UV-LED的顯微鏡投影光刻系統的草圖。b.工藝鏈示意圖，包括從結構設計到最終投影光刻的步驟。c.使用MPP制造的高分辨率光柵。d.通過MPP實現的低于200nm的特征尺寸。上部和下部所示的線條分別使用昂貴的物鏡和經濟物鏡制造。

已經開發了幾種用于亞波長高分辨率制造的技術，如直接激光寫入、多光子光刻、電子束光刻、離子束光刻和多米諾光刻。然而，這些技術成本高、復雜且耗時。納米壓印光刻是一種新興的復制技術，非常適合高分辨率和高效制造。然而，它需要高質量的母版，通常使用電子束光刻來生產。

新發表在《光：先進制造》的一篇論文中，來自漢諾威萊布尼茲大學的科學家Lei Zheng博士等人開發了一種低成本、用戶友好的制造技術，稱為基于紫外發光二極管的顯微投影光刻(MPP)，用于在幾秒鐘內快速高分辨率制造光學元件。這種方法在紫外光照射下將光掩模上的結構圖案轉移到涂有光致抗蝕劑的基板上。

MPP系統基于標準光學和光機械元件。使用波長為365nm的極低成本UV-LED作為光源，而不是汞燈或激光。

研究人員開發了一種前處理工藝，以獲得MPP所需的結構圖案化鉻掩模。它包括結構設計、在透明箔上印刷以及將圖案轉移到鉻光掩模上。他們還建立了一個光刻裝置來制備光掩模。通過該裝置和隨后的濕法蝕刻工藝，可以將印刷在透明箔上的結構圖案轉移到鉻光掩模上。

MPP系統可以制造特征尺寸低至85納米的高分辨率光學元件。這與更昂貴和更復雜的制造方法(如多光子和電子束光刻)的分辨率相當。MPP可用于制造微流體設備、生物傳感器和其他光學設備。

研究人員開發的這種制造方法在光刻領域取得了重大進展，可用于光學元件的快速和高分辨率結構化。它特別適合于快速原型設計和低成本制造重要的應用。例如，它可以用于開發用于生物醫學研究的新型光學設備，或為消費電子產品應用原型化新型MEMS設備。

審核編輯：湯梓紅