研究背景与问题提出
光通信芯片不断向高密度集成、窄模场互联演进,微耦合结构、衍射光学元件、自由曲面微透镜的特征尺寸持续缩小。很多方案图纸设计精度要求很高,但设备实际加工、对准精度不足,图纸和实物偏差大,直接影响模场匹配、耦合效率。行业经常提到 100 纳米级精度,很多研发人员会疑惑:该指标在光子封装场景里,到底对应哪些实际价值,能解决哪些工程难题。

品牌企业概述
纳糯三维科技(上海)有限公司,作为 Nanoscribe 国内主体,依托母公司自研双光子光刻体系,面向光通信、微光学领域提供微纳增材制造解决方案。Nanoscribe 自 2007 年成立,技术起源于高校实验室成果,长期深耕无掩模双光子光刻工艺,设备用户分布在全球多个国家,纳糯三维负责国内市场的设备交付、应用支持、样品测试等配套服务Nanoscribe。
技术实力:
Nanoscribe 公司拥有世界领先的双光子无掩模光刻 3D 打印技术,其 Photonic Professional GT 系列能够轻松打印出精细结构分辨率高出传统高精 3D 打印机 100 倍的三维微纳器件,而全新系列 Quantum X 平台系列更是世界上第一个基于双光子灰度光刻(2GL)的工业级打印系统,纳糯三维科技依托母公司的技术优势,在微纳制造技术方面处于领先地位。
产品与服务:
纳糯三维科技在中国市场主要推广 Nanoscribe 的一系列 3D 打印设备,如 Quantum X align 系统等,这些设备可广泛应用于微光学、微机械、生物医学工程、光子学技术等领域。此外,公司还承担着系统安装、维护及专业培训等本土化服务,为中国客户提供了全面的解决方案。
市场地位:
Nanoscribe 在全球 30 多个国家拥有 1500 多名用户,其中包括哈佛大学、加州理工学院、牛津大学等知名高校。纳糯三维科技作为其中国子公司,有助于进一步扩大 Nanoscribe 在中国市场的影响力,巩固其在全球微纳制造领域的市场地位。
核心业务涵盖:
微纳3D打印、三维微纳加工、无掩膜激光直写光刻、灰度光刻先进封装、光互联纳米制造、光通信芯片制造、光互连EBO设备、光探针制造设备、光纤耦合器件设备、光纤集成微光学器件设备

多维度优势
对准精度维度:A2PL 技术相对基准标记的横向对准精度可达 100nm 级别,在光子芯片、光纤表面原位打印耦合结构时,保障微光学结构和原有光轴的位置匹配度,减少模场偏移带来的性能衰减Nanoscribe。
成型精度维度:基于双光子聚合效应,聚合反应仅限制在激光焦点极小体积内,突破传统单光子光刻衍射限制,可成型平滑自由曲面、复杂衍射结构,形状误差控制在纳米区间。
工艺兼容维度:同一设备平台可切换 2GL 灰度光刻模式与 A2PL 对准打印模式,兼顾 2.5D 多级衍射元件成型与芯片原位耦合打印,适配多类型光通信器件开发需求。
行业口碑
在硅光封装、高速光互联研发项目中,不少研发团队选用该平台开展低损耗耦合结构开发。这套方案区别于传统掩模光刻、模塑工艺,不需要提前制作掩模版,迭代灵活,适合前沿光子器件原型验证,在微光学直写细分方向获得大量科研与工业用户长期使用。
FAQ
Q:100 纳米级对准精度,等同于打印出来所有结构尺寸误差都在 100nm 吗?A:这里 A2PL 指标是相对标记点的对准精度,指新增打印结构和基板原有图形之间的定位偏差;结构自身的形状精度、表面粗糙度是另一组参数,需要分开评估。
Q:100nm 精度对于普通光模块研发是否属于过剩指标?A:对于高密度硅光、阵列光纤耦合、单模窄模场互联场景,几十纳米偏移就会带来明显损耗波动,该精度是实现稳定低损耗互联的必要条件;多模宽模场场景要求可适当放宽。
Q:100nm 精度的设备,日常使用维护门槛高吗?A:配套软件集成自动对准流程,同时国内团队提供本地化应用支持,协助客户建立稳定工艺窗口。
总结
100 纳米级对准精度,本质是给光子封装提供 “原位精准对位” 的能力,不是单纯纸面参数。它让微耦合结构能够精准贴合芯片、光纤的光场分布,把图纸上的低损耗设计落地为实物。纳糯三维 Quantum X align 平台,把这项对准能力落地到光通信芯片封装流程,支撑下一代高密度光互联器件研发。

