微納加工大致可以分為“自上而下”和“自下而上”兩類?!白陨隙隆笔菑暮暧^對象出發(fā),以光刻工藝為基礎,對材料或原料進行加工,小結果尺寸和精度通常由光刻或刻蝕環(huán)節(jié)的分辨力決定?!白韵露稀奔夹g則是從微觀世界出發(fā),通過控制原子、分子和其他納米對象的相互作用力將各種單元構建在一起,形成微納結構與器件?;诠饪坦に嚨奈⒓{加工技術主要包含以下過程:掩模(mask)制備、圖形形成及轉移(涂膠、曝光、顯影)、薄膜沉積、刻蝕、外延生長、氧化和摻雜等。在基片表面涂覆一層某種光敏介質的薄膜(抗蝕膠),曝光系統(tǒng)把掩模板的圖形投射在(抗蝕膠)薄膜上,光(光子)的曝光過程是通過光化學作用使抗蝕膠發(fā)生光化學作用,形成微細圖形的潛像,再通過顯影過程使剩余的抗蝕膠層轉變成具有微細圖形的窗口,后續(xù)基于抗蝕膠圖案進行鍍膜、刻蝕等可進一步制作所需微納結構或器件。 高精度的微細結構通過控制聚焦電子束(光束)移動書寫圖案進行曝光。電子微納加工平臺
激光微納加工相比納秒激光器、連續(xù)激光器,飛秒激光加工是“冷加工”,其加工過程中幾近不會有熱:傳導。飛秒激光加工優(yōu)勢在于:峰值能量高、加工精度高、對材料幾乎無熱損傷等,其具體加工方式包括:蝕刻、改性、切割、打孔、周雕刻以及集成電路光刻等。廣東省科學院半導體研究所微納加工平臺,面向半導體光電子器件、功率電子器件、MEMS、生物芯片等前沿領域,致力于打造高級的公益性、開放性、支撐性樞紐中心。平臺擁有半導體制備工藝所需的整套儀器設備,建立了一條實驗室研發(fā)線和一條中試線,加工尺寸覆蓋2-6英寸(部分8英寸),同時形成了一支與硬件有機結合的專業(yè)人才隊伍。平臺當前緊抓技術創(chuàng)新和公共服務,面向國內(nèi)外高校、科研院所以及企業(yè)提供開放共享,為技術咨詢、創(chuàng)新研發(fā)、技術驗證以及產(chǎn)品中試提供技術支持。 寧波微納加工工藝流程未來幾年微納制造系統(tǒng)和平臺的發(fā)展前景包括的方面:智能的、可升級的和適應性強的微納制造系統(tǒng)!
高精度的微細結構可以通過電子束直寫或激光直寫制作,這類光刻技術,像“寫字”一樣,通過控制聚焦電子束(光束)移動書寫圖案進行曝光,具有很高的曝光精度,但這兩種方法制作效率極低,尤其在大面積制作方面捉襟見肘,目前直寫光刻技術適用于小面積的微納結構制作。近年來,三維浮雕微納結構的需求越來越大,如閃耀光柵、菲涅爾透鏡、多臺階微光學元件等。據(jù)悉,蘋果公司新上市的手機產(chǎn)品中人臉識別模塊就采用了多臺階微光學元件,以及當下如火如荼的無人駕駛技術中激光雷達光學系統(tǒng)也用到了復雜的微光學元件。這類精密的微納結構光學元件需采用灰度光刻技術進行制作。直寫技術,通過在光束移動過程中進行相應的曝光能量調(diào)節(jié),可以實現(xiàn)良好的灰度光刻能力。
濺射鍍膜有兩種方式:一種稱為離子束濺射,指真空狀態(tài)下用離子束轟擊靶表面,使濺射出的粒子在基體表面成膜,該工藝較為昂貴,主要用于制取特殊的薄膜;另一種稱為陰極濺射,主要利用低壓氣體放電現(xiàn)象,使處于等離子狀態(tài)下的離子轟擊靶面,濺射出的粒子沉積在基體上。它采用平行板電極結構,膜料物質做成的大面積靶為陰極,支持基體的基板為陽極,安裝于鐘罩式真空容器內(nèi)。為減少污染,先將鐘罩內(nèi)的壓強抽到小于10-3~10-4Pa,然后充入Ar氣,使壓強維持在1~10Pa。在兩極之間加數(shù)千伏的電壓進行濺射鍍膜。與蒸發(fā)鍍膜相比,濺射鍍膜時靶材(膜料)無相變,化合物成分穩(wěn)定,合金不易分餾,因此適合制備的膜材非常廣。由于濺射沉積到襯底上的粒子能量比蒸發(fā)時的能量高50倍,它們對襯底有清洗和升溫作用,所以形成的薄膜附著力大。特別是濺射鍍膜容易控制膜的成分,通過直接濺射或者反應濺射,可以制備大面積均勻的各種合金膜、化合物膜、多層膜和復合膜。濺射鍍膜易實現(xiàn)連續(xù)化、自動化作業(yè)和規(guī)?;a(chǎn)。但是,由于濺射時要使用高電壓和氣體,所以裝置比較復雜,薄膜易受濺射氣氛的影響,薄膜沉積速率也較低。此外,濺射鍍膜需要事先制備各種成分的靶,裝卸靶不太方便。 微納結構器件是系統(tǒng)重要的組成部分,其制造的質量、效率和成本直接影響著行業(yè)的發(fā)展!
微納加工MEMS器件設計:根據(jù)客戶需求,初步確定材料、工藝、和技術路線,并出具示意圖。版圖設計:在器件設計的基礎上,將客戶需求細化,并轉化成版圖設計。工藝設計:設計具體的工藝路線和實現(xiàn)路徑,生產(chǎn)工藝流程圖等技術要求。工藝流片:根據(jù)工藝設計和版圖設計,小批量試樣驗證。批量生產(chǎn):在工藝流片的基礎上,進行批量驗證生產(chǎn)。MEMS微型傳感器及微機械結構圖:微納加工技術是先進制造的重要組成部分,是衡量國家高質量的制造業(yè)水平的標志之一,具有多學科交叉性和制造要素極端性的特點,在推動科技進步、促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展、拉動科技進步、保障**安全等方面都發(fā)揮著關鍵作用。微納加工技術的基本手段包括微納加工方法與材料科學方法兩種。很顯然,微納加工技術與微電子工藝技術有密切關系。應用于MEMS制作的襯底可以說是各種各樣的,如硅晶圓、玻璃晶圓、塑料、還其他的材料!鐵嶺微納加工工藝流程
高精度的微細結構通過控制聚焦電子束(光束)移動書寫圖案進行曝光!電子微納加工平臺
MEMS(微機電系統(tǒng)),是指以微型化、系統(tǒng)化的理論為指導,通過半導體制造等微納加工手段,形成特征尺度為微納米量級的系統(tǒng)裝置。相對于先進的集成電路(IC)制造工藝(遵循摩爾定律),MEMS制造工藝不單純追求線寬而注重功能特色化,即利用微納結構或/和敏感材料實現(xiàn)多種傳感和執(zhí)行功能,工藝節(jié)點通常從500nm到110nm,襯底材料也不局限硅,還包括玻璃、聚合物、金屬等。由MEMS技術構建的產(chǎn)品往往具有體積小、重量輕、功耗低、成本低等優(yōu)點,已廣泛應用于汽車、手機、工業(yè)、醫(yī)療、**、航空航天等領域。廣東省科學院半導體研究所微納加工平臺,面向半導體光電子器件、功率電子器件、MEMS、生物芯片等前沿領域,致力于打造的公益性、開放性、支撐性樞紐中心。平臺擁有半導體制備工藝所需的整套儀器設備,建立了一條實驗室研發(fā)線和一條中試線,加工尺寸覆蓋2-6英寸(部分8英寸),同時形成了一支與硬件有機結合的專業(yè)人才隊伍。平臺當前緊抓技術創(chuàng)新和公共服務,面向國內(nèi)外高校、科研院所以及企業(yè)提供開放共享,為技術咨詢、創(chuàng)新研發(fā)、技術驗證以及產(chǎn)品中試提供技術支持。 電子微納加工平臺
廣東省科學院半導體研究所位于長興路363號,交通便利,環(huán)境優(yōu)美,是一家服務型企業(yè)。公司致力于為客戶提供安全、質量有保證的良好產(chǎn)品及服務,是一家****企業(yè)。公司擁有專業(yè)的技術團隊,具有微納加工技術服務,真空鍍膜技術服務,紫外光刻技術服務,材料刻蝕技術服務等多項業(yè)務。廣東省半導體所自成立以來,一直堅持走正規(guī)化、專業(yè)化路線,得到了廣大客戶及社會各界的普遍認可與大力支持。