光刻是半導體制造中常用的技術之一,是現代光電子器件制造的基礎。然而,深紫外和極紫外光刻系統及其相應的光學掩模都是基于低速高成本的電子束光刻(EBL)或者聚焦離子束刻蝕(FIB)技術,導致其價格都相對昂貴。因此,無掩模的高速制備法是微納結構制備的優(yōu)先方法。在這些無掩模方法中,直接激光寫入(direct laser writing, DLW)是一種重要的、被廣采用的微處理技術,能夠提供比較低的價格和相對較高的吞吐量。但是,實際應用中存在兩個主要挑戰(zhàn):一是與FIB和EBL相比,分辨率還不夠高。微納加工涉及領域廣、多學科交叉融合,其較主要的發(fā)展方向是微納器件與系統(MEMS)。開封微納加工工藝流程
皮秒激光精密微孔加工應用作為一種激光精密加工技術,皮秒激光在對高硬度金屬微孔加工方面的應用早在20世紀90年代初就有報道。1996年德國學者Chichkov等研究了納秒、皮秒以及飛秒激光與材料的作用機理,并在真空靶室中對厚度100μm的不銹鋼進行了打孔實驗,建立了激光微納加工的理論模型,為后續(xù)的激光微納加工實驗研究奠定了堅實的理論基礎。1998年Jandeleit等對厚度為250nm的銅膜進行了精密制孔實驗,實驗指出使用同一脈寬的皮秒激光器對厚度較薄的金屬材料制孔時,采用高峰值功率更有可能獲得高質量的的制孔效果。然而,優(yōu)異的加工效果不僅取決于脈沖寬度以及峰值功率,制孔方式也是一個至關重要的因素,針對這一問題,Fohl等采用納秒激光與飛秒激光對制孔方式進行了深入研究,實驗結果顯示納秒激光采用螺旋制孔方式所加工的微孔整潔干凈,而飛秒激光采用一般的沖擊制孔方式所加工的微孔邊緣有明顯的再鑄層。邢臺MENS微納加工微機電系統、微光電系統、生物微機電系統等是微納米技術的重要應用領域。
激光微納加工技術的實現方式:接觸式并行激光加工技術是指利用微球體顆粒進行激光圖案化。微球激光納米加工的機理。微球激光納米加工技術初源于對激光清潔領域的研究。研究發(fā)現,基底上的微小球形顆粒在脈沖激光照射后,基底上球形顆粒的中心位置能夠產生亞波長尺寸的微/納孔。對于金屬顆粒而言,這是由于顆粒與基底之間的LSPR產生的強電磁場增強造成的;對于介質顆粒而言,由于其大半部分是透明的,可以將透明顆粒看成為微球透鏡,入射光在微球形透鏡的底面實現聚焦而引起的電磁場增強。這一過程可以實現入射光強度的60倍增強。通過對微球的直徑,折射率,環(huán)境以及入射的激光強度進行設計,可以實現在基底上燒蝕出亞波長尺寸的微/納孔。微球激光納米加工的實現方式對于微球激光納米加工技術,根據操縱微球顆粒排列方式的不同,可以分為兩類:一是利用光鑷技術操縱微球體顆粒以制造任意圖案;二是利用自組裝技術制造微球體陣列掩模。這種基于微球體的并行激光加工是納米制造中一種比較經濟的方法。
美國在微納加工技術的發(fā)展中發(fā)揮著主導作用。由于電子技術、計算機技術、航空航天技術和激光技術的需要,美國于1962年開發(fā)了金剛石刀具超精細切割機床,解決了激光核聚變反射鏡、天體望遠鏡等光學部件和計算機磁盤加工,奠定了微加工技術的基礎,隨后西歐和日本微加工技術發(fā)展迅速。微納加工技術是一種新興的綜合加工技術。它整合了現代機械、光學、電子、計算機、測量和材料等先進技術成果,使加工精度從20世紀60年代初的微米水平提高到目前的10m水平,在幾十年內提高了1~2個數量級,很大程度提高了產品的性能和可靠性。目前,微納加工技術已成為國家科技發(fā)展水平的重要標志。隨著各種新型功能陶瓷材料的成功開發(fā)和以這些材料為關鍵部件的各種裝置的高性能,功能陶瓷元件的加工精度達到納米級甚至更高,有效地促進了微納加工技術的進步。近年來,納米技術的出現挑戰(zhàn)了微納加工的極限加工精度一一原子級加工。未來幾年微納制造系統和平臺的發(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!
在微納加工過程中,薄膜的形成方法主要為物理沉積、化學沉積和混合方法沉積。蒸發(fā)沉積(熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā))和濺射沉積是典型的物理方法,主要用于沉積金屬單質薄膜、合金薄膜、化合物等。熱蒸發(fā)是在高真空下,利用電阻加熱至材料的熔化溫度,使其蒸發(fā)至基底表面形成薄膜,而電子束蒸發(fā)為使用電子束加熱;磁控濺射在高真空,在電場的作用下,Ar氣被電離為Ar離子高能量轟擊靶材,使靶材發(fā)生濺射并沉積于基底;磁控濺射方法沉積的薄膜純度高、致密性好,熱蒸發(fā)主要用于沉積低熔點金屬薄膜或者厚膜;化學氣相沉積(CVD)是典型的化學方法而等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)是物理與化學相結合的混合方法,CVD和PECVD主要用于生長氮化硅、氧化硅等介質膜。微納加工設備主要有:光刻、刻蝕、鍍膜、濕法腐蝕、絕緣層鍍膜等!合肥超快微納加工
在硅材料刻蝕當中,硅針的刻蝕需要用到各向同性刻蝕,硅柱的刻蝕需要用到各項異性刻蝕!開封微納加工工藝流程
電子束光刻技術是利用電子束在涂有電子抗蝕劑的晶片上直接描畫或投影復印圖形的技術.電子抗蝕劑是一種對電子敏感的高分子聚合物,經過電子束掃描過的電子抗蝕劑發(fā)生分子鏈重組,使曝光圖形部分的抗蝕劑發(fā)生化學性質改變。經過顯影和定影,獲得高分辨率的抗蝕劑曝光圖形。電子束光刻技術的主要工藝過程為涂膠、前烘、電子束曝光、顯影和堅膜?,F代的電子束光刻設備已經能夠制作小于10nm的精細線條結構。電子束光刻設備也是制作光學掩膜版的重要工具。影響曝光精度的內部工藝因素主要取決于電子束斑尺寸、掃描步長、電子束流劑量和電子散射引起的鄰近效應。開封微納加工工藝流程
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品及服務,是一家****企業(yè)。公司始終堅持客戶需求優(yōu)先的原則,致力于提供高質量的微納加工技術服務,真空鍍膜技術服務,紫外光刻技術服務,材料刻蝕技術服務。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。