在青島天仁微納科技股份有限公司 1600 平方米的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，一系列高精度裝備穩(wěn)定運(yùn)行。這里是國(guó)內(nèi)納米壓印技術(shù)的核心創(chuàng)新陣地，更是中國(guó)高端制造邁向全球前沿的典型縮影。自 2015 年成立以來(lái)，天仁微納已發(fā)展為全球領(lǐng)先的納米壓印光刻設(shè)備及解決方案供應(yīng)商，而蔡司作為深度合作伙伴，以五年緊密協(xié)同實(shí)現(xiàn)雙方互利共贏，共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)。

天仁微納成立于2015年，公司英文名為“Germanlitho”，寓意將德國(guó)的專業(yè)精細(xì)基因與中國(guó)速度相結(jié)合，為國(guó)內(nèi)及全球客戶提供專業(yè)的微納加工整體解決方案。經(jīng)過(guò)十余年發(fā)展，天仁微納已形成涵蓋納米壓印設(shè)備、材料、工藝及配套表征設(shè)備的一體化業(yè)務(wù)模式。

相較傳統(tǒng)“光刻加刻蝕”的加工方式，納米壓印憑借一致性、可靠性、精度及成本等方面的優(yōu)勢(shì)正在更多應(yīng)用中展現(xiàn)價(jià)值，比如AR眼鏡光波導(dǎo)、光通信、LED顯示及醫(yī)療檢測(cè)等領(lǐng)域。在AR眼鏡光波導(dǎo)領(lǐng)域，主要采用納米壓印方式加工納米光柵結(jié)構(gòu)，天仁微納在這一細(xì)分市場(chǎng)占有率已超過(guò)90%，獲得了全球客戶的認(rèn)可。隨著AI相關(guān)技術(shù)發(fā)展，DFB激光器、硅透鏡等產(chǎn)品中的光柵與透鏡結(jié)構(gòu)也在逐漸采用納米壓印加工方式。

精準(zhǔn)表征，蔡司為納米壓印構(gòu)建全尺度檢測(cè)體系

在納米尺度的世界里，微小的結(jié)構(gòu)差異會(huì)直接影響產(chǎn)品性能與量產(chǎn)穩(wěn)定性。如何準(zhǔn)確觀察結(jié)構(gòu)、快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并以可靠數(shù)據(jù)指導(dǎo)研發(fā)和生產(chǎn)，成為納米壓印技術(shù)走向規(guī)?；瘧?yīng)用的重要環(huán)節(jié)。

“納米壓印的結(jié)構(gòu)從毫米級(jí)到納米級(jí)都有。評(píng)估壓印質(zhì)量，確保設(shè)備、材料和工藝完美匹配，是我們一直面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。我們通過(guò)引入蔡司多尺度顯微表征設(shè)備及自動(dòng)化分析方案，建立起覆蓋毫米、微米至納米級(jí)的全方位檢測(cè)能力，讓微觀數(shù)據(jù)更快反饋至設(shè)備、材料和工藝研發(fā)，推動(dòng)納米壓印從技術(shù)驗(yàn)證走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用?！?/p>

▲天仁微納工藝應(yīng)用部門(mén)經(jīng)理孫俊杰

2021年，天仁微納引入蔡司LSM 900激光共聚焦顯微鏡和Sigma 300場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡，初步建立覆蓋毫米級(jí)至納米級(jí)結(jié)構(gòu)的表征能力。不過(guò)在納米光柵表征中，僅觀察表面形貌還無(wú)法全面評(píng)估壓印質(zhì)量，SEM手動(dòng)裂片難以保證橫截面位置與垂直度，而隨著客戶對(duì)量產(chǎn)數(shù)據(jù)和微納結(jié)構(gòu)分析需求不斷提升，公司于2025年進(jìn)一步引入蔡司Crossbeam 350雙束電鏡。借助FIB技術(shù)“指哪切哪”的精準(zhǔn)制樣能力，天仁微納實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)區(qū)域的定點(diǎn)切割和橫截面分析，更清晰地評(píng)估光柵深度、側(cè)壁形貌及結(jié)構(gòu)一致性，表征的效率也得到了大幅提升。

“過(guò)去委外送樣檢測(cè)，需要接近兩周才能完成測(cè)試?，F(xiàn)在使用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的蔡司設(shè)備，測(cè)試最快一至兩個(gè)小時(shí)就能完成。從兩周到兩小時(shí)的提速，對(duì)我們研發(fā)進(jìn)程的效率提升可以說(shuō)是顛覆性的。”

從技術(shù)支撐到市場(chǎng)認(rèn)可，蔡司助力天仁微納贏得全球客戶信任

天仁微納客戶運(yùn)營(yíng)中心總監(jiān)馬炳乾談到，蔡司的價(jià)值遠(yuǎn)不止于設(shè)備本身。

“蔡司在光學(xué)方面的優(yōu)勢(shì)與我們公司的契合度很高。公司從創(chuàng)立之初就堅(jiān)持高端技術(shù)路線，因此，我們需要專業(yè)可靠的表征手段來(lái)驗(yàn)證我們的技術(shù)能力?！?/p>

隨著合作不斷深入，蔡司設(shè)備提供的數(shù)據(jù)為天仁微納技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品驗(yàn)證提供了重要支撐，更成為了其在國(guó)際市場(chǎng)上贏得客戶信任的關(guān)鍵籌碼。

“客戶對(duì)于蔡司和我們產(chǎn)出的結(jié)果很有信心，在一些國(guó)際性會(huì)議和展會(huì)上，我們會(huì)明確標(biāo)注數(shù)據(jù)由蔡司設(shè)備檢測(cè)，可以說(shuō)，蔡司幫助我們贏得了客戶的信任，這種信任也進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成了商機(jī)。我們實(shí)驗(yàn)室的預(yù)約演示數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，從2022年的200多個(gè)增加至2025年500多個(gè)。這些數(shù)字的突破說(shuō)明蔡司的高端表征設(shè)備增強(qiáng)了客戶與我們合作的信心?！?/p>

▲天仁微納客戶運(yùn)營(yíng)中心總監(jiān)馬炳乾

從單點(diǎn)突破到全產(chǎn)業(yè)鏈，共同推動(dòng)納米壓印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化

隨著納米壓印技術(shù)逐步應(yīng)用于光波導(dǎo)、LED、先進(jìn)顯示、醫(yī)療檢測(cè)等領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)對(duì)于表征效率、一致性和標(biāo)準(zhǔn)化水平提出了更高要求。蔡司與天仁微納的合作，也從單純的設(shè)備供應(yīng)，擴(kuò)展到共同推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立的深度協(xié)同。

孫俊杰提到，“蔡司blockwise圖像識(shí)別軟件，可以避免人為測(cè)試誤差。不只是圖像識(shí)別，更是一個(gè)除了進(jìn)樣之外，全自動(dòng)測(cè)樣的系統(tǒng)。可以做到自動(dòng)拍圖，圖片關(guān)鍵尺寸自動(dòng)識(shí)別，批量導(dǎo)出結(jié)果。搭配進(jìn)樣機(jī)械手，還可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的無(wú)人值守。為行業(yè)提供了標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量表征方式，可以說(shuō)是蔡司對(duì)整個(gè)行業(yè)的重大貢獻(xiàn)?！?/p>

在產(chǎn)業(yè)化方面，雙方的合作正在向更深層次邁進(jìn)。

馬炳乾透露：“我們正在尋求隨線表征解決方案，未來(lái)我們計(jì)劃建設(shè)12寸的完整產(chǎn)線，屆時(shí)將與蔡司在自動(dòng)化表征方面開(kāi)展更多的定制化開(kāi)發(fā)合作。”

從初創(chuàng)企業(yè)到行業(yè)先行者，攜手推動(dòng)納米壓印技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化

回顧天仁微納的發(fā)展歷程，從2015年創(chuàng)立，到2021年與蔡司開(kāi)啟合作，再到如今成長(zhǎng)為納米壓印領(lǐng)域的領(lǐng)跑者，蔡司的設(shè)備、技術(shù)支持與服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終陪伴其發(fā)展。

談及雙方合作，天仁微納團(tuán)隊(duì)對(duì)蔡司的響應(yīng)效率印象深刻。

“蔡司給予我們的支持響應(yīng)速度非?？欤?dāng)天有回復(fù)，第二天就能到現(xiàn)場(chǎng)，這種服務(wù)力度對(duì)我們幫助很大?！睂O俊杰表示。

在馬炳乾看來(lái)，雙方長(zhǎng)期合作的重要基礎(chǔ)，在于對(duì)技術(shù)創(chuàng)新和工程落地有著相近的理念。

“我們不做虛的，蔡司也同樣務(wù)實(shí)。這種務(wù)實(shí)風(fēng)格讓我們的合作非常高效。”

當(dāng)前，納米壓印技術(shù)正加速向AR眼鏡、機(jī)器人觸覺(jué)傳感器、柔性電子等新興領(lǐng)域拓展，對(duì)精密制造、過(guò)程控制和表征能力也提出了更高要求。面向未來(lái)，天仁微納與蔡司將繼續(xù)圍繞技術(shù)創(chuàng)新、工藝優(yōu)化與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用深化合作，以更精準(zhǔn)、高效的表征能力支撐微納制造發(fā)展，推動(dòng)納米壓印技術(shù)在更多應(yīng)用場(chǎng)景落地。從研發(fā)驗(yàn)證到規(guī)模制造，從單點(diǎn)設(shè)備到整體解決方案，雙方正攜手探索微納制造的更多可能，為納米壓印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展持續(xù)注入動(dòng)力。