納米壓印技術(shù)分為三個步驟。第一步是模板的加工。一般使用電子束刻蝕等手段,在硅或其他襯底上加工出所需要的結(jié)構(gòu)作為模板。由于電子的衍射極限遠小于光子,因此可以達到遠高于光刻的分辨率。第二步是圖樣的轉(zhuǎn)移。在待加工的材料表面涂上光刻膠,然后將模板壓在其表面,采用加壓的方式使圖案轉(zhuǎn)移到光刻膠上。注意光刻膠不能被全部去除,防止模板與材料直接接觸,損壞模板。第三步是襯底的加工。用紫外光使光刻膠固化,移開模板后,用刻蝕液將上一步未完全去除的光刻膠刻蝕掉,露出待加工材料表面,然后使用化學(xué)刻蝕的方法進行加工,完成后去除全部光刻膠,然后得到高精度加工的材料。通過光刻技術(shù)制作出的微納結(jié)構(gòu)需進一步通過刻蝕或者鍍膜,才可獲得所需的結(jié)構(gòu)或元件。清遠微納加工平臺
微納加工工藝基本分為表面加工體加工兩大塊,基本流程如下:表面加工基本流程如下:首先:沉積系繩層材料;第二步:光刻定義系繩層圖形;第三步:刻蝕完成系繩層圖形轉(zhuǎn)移;第四步:沉積結(jié)構(gòu)材料;第五步:光刻定義結(jié)構(gòu)層圖形;第六步:刻蝕完成結(jié)構(gòu)層圖形轉(zhuǎn)移;第七步:釋放去除系繩層,保留結(jié)構(gòu)層,完成微結(jié)構(gòu)制作;體加工基本流程如下:起先:沉積保護層材料;第二步:光刻定義保護圖形;第三步:刻蝕完成保護層圖形轉(zhuǎn)移;第四步:腐蝕硅襯底,在制作三維立體腔結(jié)構(gòu);第五步:去除保護層材料。清遠微納加工平臺我造技術(shù)的研究從其誕生之初就一直牢據(jù)行國的微納制造技術(shù)的研究與世界先進水平業(yè)的杰出位置。
21世紀,人們?nèi)詴粩嘧非髼l件更好且可負擔的醫(yī)療保健服務(wù)、更高的生活品質(zhì)和質(zhì)量更好的日用消費品,并盡力應(yīng)對由能源成本上漲和資源枯竭所帶來的風險等“巨大挑戰(zhàn)”。它們也是采用創(chuàng)新體系的商品擴大市場的推動力。微納制造技術(shù)過去和現(xiàn)在一直都被認為在解決上述挑戰(zhàn)方面大有用武之地。環(huán)境——采用更少的能源與原材料。從短期來看,微納制造技術(shù)不會對環(huán)境和能源成本產(chǎn)生重大的影響。受到當前加工技術(shù)的限制,這些技術(shù)在早期的發(fā)展階段往往會有較高的能源成本。與此同時,微納制造一旦成熟,將會消耗更少的能源與資源,就此而言,微納制造無疑是一項令人振奮的技術(shù)。例如,與去除邊角料獲得較終產(chǎn)品不同的是,微納制造采用的積層法將會使得廢料更少。隨著創(chuàng)新型納米制造技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在對化石燃料的依存度已經(jīng)開始下降了,二氧化碳的排放也隨之降低,大氣中氮氧化物和硫氧化物的濃度也減少了。
在微納加工過程中,有許多因素會影響加工質(zhì)量和精度,下面將從這些方面詳細介紹如何保證微納加工的質(zhì)量和精度。質(zhì)量檢測:質(zhì)量檢測是保證微納加工質(zhì)量和精度的重要手段。質(zhì)量檢測可以通過光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡等設(shè)備進行,以檢測加工件的形貌、尺寸、表面粗糙度等參數(shù)。同時,還可以通過光譜分析、電學(xué)測試等方法對加工件的性能進行評估。質(zhì)量檢測可以幫助及時發(fā)現(xiàn)和解決加工過程中的問題,提高加工質(zhì)量和精度。只有在這些方面都得到合理的處理和控制,才能夠保證微納加工的質(zhì)量和精度達到要求。光刻膠是微納加工中微細圖形加工的關(guān)鍵材料之一。
研究應(yīng)著眼于開發(fā)一種新型的可配置、可升級的微納制造平臺和系統(tǒng),以降低大批量或是小規(guī)模定制產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。新一代微納制造系統(tǒng)應(yīng)滿足下述要求:(1)能生產(chǎn)多種多樣高度復(fù)雜的微納產(chǎn)品;(2)具有微納特性的組件的小型化連續(xù)生產(chǎn);(3)為了掌握基于整個生產(chǎn)加工鏈制造的知識,新設(shè)計和仿真系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)過程的全部跨學(xué)科知識進行條理化和儲存;(4)為了保證生產(chǎn)的靈活性和適應(yīng)性,應(yīng)確保在分布式制造中各企業(yè)的有效合作,以支撐通過新型商業(yè)生產(chǎn)、管理和物流方法來實現(xiàn)的中小型企業(yè)在綜合制造網(wǎng)絡(luò)中的有效整合;(5)是一個擁有更高級的智能和可靠性、可根據(jù)相應(yīng)環(huán)境自行調(diào)整設(shè)置及生產(chǎn)加工參數(shù)的、可嵌入整個生產(chǎn)制造行業(yè)的制造系統(tǒng)。微納加工過程中的質(zhì)量控制是至關(guān)重要的,必須進行嚴格的檢測和記錄,以確保產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。秦皇島微納加工工藝
微納制造技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用標志著人類可以在微、納米尺度認識和改造世界。清遠微納加工平臺
微納加工氧化工藝是在高溫下,襯底的硅直接與O2發(fā)生反應(yīng)從而生成SiO2,后續(xù)O2通過SiO2層擴散到Si/SiO2界面,繼續(xù)與Si發(fā)生反應(yīng)增加SiO2薄膜的厚度,生成1個單位厚度的SiO2薄膜,需要消耗0.445單位厚度的Si襯底;相對CVD工藝而言,氧化工藝可以制作更加致密的SiO2薄膜,有利于與其他材料制作更加牢固可靠的結(jié)構(gòu)層,提高MEMS器件的可靠性。同時致密的SiO2薄膜有利于提高與其它材料的濕法刻蝕選擇比,提高刻蝕加工精度,制作更加精密的MEMS器件。同時氧化工藝一般采用傳統(tǒng)的爐管設(shè)備來制作,成本低,產(chǎn)量大,一次作業(yè)100片以上,SiO2薄膜一致性也可以做到更高+/-3%以內(nèi)。清遠微納加工平臺