Nanofrazor

Lo strumento per nanolitografia versatile e modulare

Il NanoFrazor è un sistema innovativo per la litografia termica a sonda (t-SPL), progettato per consentire ricerca avanzata e innovazione in diverse applicazioni. Che si tratti di esplorare dispositivi quantistici, materiali 1D/2D, punti quantici, giunzioni Josephson o array di dispositivi su nanoscala, NanoFrazor offre precisione e versatilità senza pari. Le sue capacità si estendono a sfide complesse, tra cui la fotonica in scala di grigi, le strutture nanofluidiche, i substrati biomimetici per la crescita cellulare e la modifica locale dei materiali attraverso reazioni chimiche guidate dal calore o cambiamenti di fase fisici.

Caratteristiche principali

Alta risoluzione Nanopatterning: Il cuore del NanoFrazor è una punta della sonda ultra-affilata e riscaldabile che consente la scrittura e l’ispezione simultanea di nanostrutture complesse. La creazione di pattern autocorrettiva è alimentata dalla capacità di litografia a circuito chiuso (CLL). Questo design innovativo offre una precisione senza pari per la creazione di pattern e strutture complesse.
Direct Laser Sublimation (DLS) Module: Il modulo DLS ottimizza la fabbricazione consentendo di scrivere in modo efficiente nano e microstrutture nello stesso strato di resina in un unico passaggio. Questa integrazione semplifica i flussi di lavoro e migliora la produttività.
In-Situ Imaging with Markerless Overlay: La tecnologia di imaging in situ di NanoFrazor introduce la sovrapposizione senza marcatori e il confronto in tempo reale dei modelli scritti e di quelli target. Questa esclusiva capacità di litografia a circuito chiuso (CLL) garantisce una precisione verticale inferiore a 2 nm per la creazione di forme 2,5D (scala di grigi) complesse e consente regolazioni immediate dei parametri durante il processo di scrittura.
Scrittura parallela con 10 punte: la funzione Decapede consente la scrittura parallela con 10 punte riscaldabili, aumentando notevolmente la produttività mantenendo la rinomata precisione del NanoFrazor. Questa capacità è ideale per la creazione di modelli su grandi aree e per applicazioni sensibili al tempo.
Design modulare e aggiornabile: la piattaforma modulare di NanoFrazor consente un’ampia personalizzazione per soddisfare esigenze di ricerca e ambienti di laboratorio specifici. Le modalità di patterning, le opzioni di alloggiamento e i moduli software possono essere personalizzati per la massima flessibilità e funzionalità. Con l’evolversi della ricerca, NanoFrazor può essere aggiornato con moduli aggiuntivi, garantendo la sua adattabilità a lungo termine.
Supporto completo del processo: con oltre 20 anni di ricerca e sviluppo presso IBM Research Zürich e Heidelberg Instruments Nano, la comunità di utenti NanoFrazor beneficia di continui progressi nell’hardware e nel software. Gli utenti hanno accesso a una libreria completa di best practice e protocolli per i processi di trasferimento di pattern come l’incisione e il lift-off, garantendo risultati ottimali per varie applicazioni.

Applicazioni

Quantum Devices: creare nanostrutture precise per il quantum computing e applicazioni elettroniche avanzate.
1D/2D Materials: Pattern e modifica di nanostrutture su grafene, dicalcogenuri di metalli di transizione e altri materiali 2D.
Photonics: Raggiungere una precisione verticale inferiore a 2 nm per forme in scala di grigi come reticoli sinusoidali e piastre di fase nei sistemi ottici.
Biotechnology: Sviluppare substrati biomimetici per la crescita cellulare e creare strutture nanofluidiche per analisi biologiche e chimiche.
Local Material Modification: consente processi localizzati guidati dal calore, come reazioni chimiche e cambiamenti di fase, per la ricerca innovativa nella scienza dei materiali.

Il NanoFrazor rivoluziona la nanofabbricazione rendendo accessibile a ricercatori e tecnici di tutto il mondo la sofisticata litografia a scansione termica. Le sue caratteristiche all’avanguardia, il design modulare e l’ampia gamma di applicazioni lo rendono uno strumento indispensabile per la ricerca innovativa e il progresso tecnologico.

Per saperne di più sul NanoFrazor, visita il nostro sito web dedicato nanofrazor.comConfigura il tuo sistema e scopri come il NanoFrazor può portare la tua ricerca a nuovi livelli.

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Dati tecnici

	Thermal Probe Writing		Direct Laser Sublimation
	Single Tip	Decapede
Patterning performance
Minimum structure size [nm]	15	15	600
Minimum Lines and Spaces [half pitch, nm]	25	25	1000
Grayscale / 3D-resolution (step size in PPA) [nm]	2	2	–
Maximum writing field size [X μm x Y μm]	60 x 60	60 x 60	60 x 60
Field stitching accuracy (markerless, using in-situ imaging) [nm]	25	25	600
Overlay accuracy (markerless, using in-situ imaging) [nm]	25	25	600
Write speed (typical scan speed) [mm/s]	1	1	5
Write speed (50 nm pixel) [μm²/min]	1000	10 000	100 000

Topography imaging performance
Lateral imaging resolution (feature size) [nm]		10
Vertical resolution (topography sensitivity) [nm]		<0.5
Imaging speed (@ 50 nm resolution) [μm²/min]	1000	10 000	–

Base system features
Substrate sizes	1 x 1 mm² to 100 x 100 mm² (150 x 150 mm² possible with limitations) Thickness: up to 10 mm
Optical microscope	0.6 μm digital resolution, 2 μm diffraction limit, 1.0 mm x 1.0 mm field of view, autofocus
Magnetic cantilever holder	Fast (<1 min) and accurate tip exchange
Vibration isolation	Active vibration isolation stage

Optional system features / modularity
Direct laser sublimation	Laser source and optics: 405 nm wavelength CW fiber laser, 300 mW, 1.2 μm minimum focal spot size Laser autofocus: Using the distance sensor of the NanoFrazor cantilever
Decapede	Parallel writing with 10 tips
Standalone housing	Three-layer acoustic isolation, superior vibration isolation (> 98% @ 10 Hz) \| PC-controlled temperature and humidity monitoring, gas-flow regulation \| (Dimension 185 cm x 78 cm x 128 cm / weight 650 kg)
Full glovebox integration	Integration in glovebox available for nanolithography in a controlled environment

NanoFrazor cantilever features (both Single Tip and Decapede)
Integrated components	Tip heater, topography sensor, electrostatic actuation
Tip geometry	Conical tip with <10 nm radius and 750 nm length
Tip heater temperature range	25 °C – 1100 °C (<1 K setpoint resolution)

Base system dimensions & installation requirements
Height × width × depth	Table-top unit: 44 cm x 40 cm x 45 cm Controller: 84 cm x 60 cm x 56 cm
Weight	Table-top unit: 50 kg Controller: 80 kg
Power input	1 x 110 or 220 V AC, 10 A

Software features
GDS and bitmap import, 256 grayscale levels, topography image analysis and drawing for overlay, mix & match between tip and laser writing, fully automated calibration routines, Python scripting

Please note
Specifications depend on individual process conditions and may vary according to equipment configuration. Write speed depends on pixel size and write mode. Design and specifications are subject to change without prior notice.