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NATIONAL TECH SME 2025

用半导体的方式,
造微光学器件

拾斛科技专注晶圆级光学(Wafer Level Optics)元件的设计、制造与应用开发。产线沿用集成电路封装工艺,在一张晶圆上批量制造折射、衍射与成像微光学器件——一致性、成本与产能,交给半导体来解决。

晶圆表面微透镜阵列与光线聚焦示意 / Wafer-level micro-lens array focusing light
核心工艺能力

两项别人绕不开、我们自己做成的工艺

厚胶压印与常压键合,是晶圆级光学器件能否真正做出来的分水岭。这两道工艺我们都在自己的产线上跑通。

厚胶压印与薄胶压印的胶层厚度对比 / Resist-layer thickness in thick-resist vs thin-resist imprinting

厚胶压印

自有产线 · 自主工艺

同样的母版、同样的压印深度,唯一的差别是溢胶层。行业通行做法把胶层压到极薄,溢胶层被压平,对准能力一起丢失;厚胶压印把溢胶层完整保留,代价是厚胶下精度更难保证,我们做到了全片转印误差小于 0.1%。

< 0.1% 厚胶条件下的全片转印误差
查看厚胶压印详情→
常压键合与真空键合的晶圆间距与 spacer 定位对比 / Wafer gap and spacer seating, ambient vs vacuum bonding

常压键合

自有产线 · 自主工艺

真空和大气下,上下两片晶圆之间都有间距,间距由中间的 spacer 决定,W1 都与 spacer 接触。差别有两处:谁给晶圆施力,以及 spacer 是固体还是胶体。真空中 spacer 是固体,两片被设备挤压力压在 spacer 上,间距取决于设备刚度与力控,受压时 W1 和 W2 会横向偏移,对准精度无法保持也无法调整;常压下 spacer 是键合胶、呈胶体状态,两片各自被大气压压在自己的真空吸盘上,彼此之间没有挤压力也没有摩擦力,晶圆可以横向滑动,间距完全由设备设定的上下位置决定,AA 对准得以实现。

常压 键合胶 spacer 无挤压力无摩擦,晶圆可横向滑动实现 AA 对准
查看常压键合详情→
2020
成立于南京江北新区
1000m²+
百级无尘研发生产车间
10+
发明与实用新型专利
3
核心终端场景
相位衍射光栅分光原理示意 / Phase diffraction grating beam splitting
FIG. 01 — PHASE DIFFRACTION GRATING
我们解决什么

微光学的成本困局

传统微光学依赖注塑、玻璃模压或单件研磨,单价高、交期长、批次一致性差。当产品需要几十颗、上万颗镜头同时工作时,这条路就走不下去了。

  • ✓把单件加工变成晶圆批产:一次曝光、一次压印,做出整片器件
  • ✓纳米压印 + 半导体级计量:尺寸精度做到微米级,批次间高度一致
  • ✓从元件到镜头模组:提供可直接装配的成像与照明方案
技术平台

从工艺到器件的完整链条

核心团队来自半导体工厂、光学器件制造与计量、纳米压印三个领域,把各自的工艺能力集成到同一条产线上。

01

晶圆级光学工艺

以半导体封装工艺为基线,在 4/6/8 英寸晶圆上完成图形转移、镀膜与结构复制,实现批量一致性制造。

  • 纳米压印 / 光刻图形转移
  • 多层薄膜镀制
  • 晶圆级切割与分选
02

微光学器件设计

基于自有知识产权的设计工具与模型,覆盖折射型、衍射型与成像型器件的结构设计、容差分析与工艺可实现性评估。

  • 微透镜阵列 MLA
  • 衍射光栅 DOE
  • 复眼 / 蝇眼透镜
03

应用工程与模组

不止交付元件。我们提供光学设计验证、样件试制、封装集成与量产导入支持,配合客户完成整机验证。

  • 样件试制与光学验证
  • 封装与模组集成
  • 量产导入与良率提升
工艺路线

五步做出晶圆级光学器件

晶圆级光学工艺五步流程图 / Five-step wafer-level optics process flow
FIG. 02 — WAFER-LEVEL OPTICS PROCESS FLOW
STEP 01

基底处理

晶圆清洗、表面活化与平整度确认。

STEP 02

涂胶

旋涂匀胶,控制胶层目标厚度。

STEP 03

压印

纳米压印,母版微结构压入胶层,整片一次成形。

STEP 04

曝光

UV 曝光交联固化,保持压印态定型后脱模。

STEP 05

分切

光学与尺寸检测、晶圆切割、分选入库。

模组能力

把光学器件做成能直接上线的模组

微光学元件单独卖,价值有限。我们把它做成可测试、可装配、可量产的模组——客户拿到的直接是能装进整机的零件。

耦合模组

微透镜阵列与衍射结构集成,适配光模块发射端耦合与芯片波导端面耦合。

成像模组

超表面透镜与多片镜组,体积小、无装调公差,可直接与传感器组装。

照明模组

复眼透镜与微透镜阵列级联匀光,出光均匀性可控,满足投影与迎宾显示。

结构件配套

定位结构与吸塑盘包装同步开发,便于自动化装配与批量交付。

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应用场景

三大终端场景

同一套晶圆级工艺平台,面向不同的光学校准需求做器件变体。

光模块与芯片光互联

发射端耦合、光栅耦合器与波导端面,晶圆级复制保证通道一致性。

INTERCONNECT

超透镜成像模组

纳米柱相位调控 + 纳米压印,几何光学做不到的厚度与体积。

METASURFACE

MLA 投影灯

复眼级联匀光,投影、迎宾与氛围显示,专利布局最完整的一条线。

PROJECTION
合作理由

客户最关心的四件事

批次一致性

半导体式制程管控,不靠手工经验调参。

成本随量下降

晶圆批产摊薄单颗成本,量越大越划算。

交付与响应

近千平米自有产线,样件到量产节奏自己控。

知识产权

自有工艺与器件专利,客户技术不被反噬。

聊聊你的光学需求

无论是要做原型验证、评估降本空间,还是找长期供应商——把技术指标发给我们,工程团队会给出可行性与报价。