微納加工技術(shù)指尺度為亞毫米、微米和納米量級元件以及由這些元件構(gòu)成的部件或系統(tǒng)的優(yōu)化設計、加工、組裝、系統(tǒng)集成與應用技術(shù),涉及領域廣、多學科交叉融合,其主要的發(fā)展方向是微納器件與系統(tǒng)(MEMS和NEMS)。微納器件與系統(tǒng)是在集成電路制作上發(fā)展的系列技術(shù),研制微型傳感器、微型執(zhí)行器等器件和系統(tǒng),具有微型化、批量化、成本低的鮮明特點,對現(xiàn)活、生產(chǎn)產(chǎn)生了巨大的促進作用,并催生了一批新興產(chǎn)業(yè)。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(jié)合的專業(yè)人才隊伍。平臺當前緊抓技術(shù)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(shù)咨詢、創(chuàng)新研發(fā)、技術(shù)驗證以及產(chǎn)品中試提供技術(shù)支持。 提高微納加工技術(shù)的加工能力和效率是未來微納結(jié)構(gòu)及器件研究的重點方向!朔州微納加工器件
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(jié)構(gòu),膜料物質(zhì)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。 朔州微納加工器件應用于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。
微納制造可以應用在什么哪些領域?微納制造作為國家新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大關(guān)鍵技術(shù)之一,對國家裝備實力和國民經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展起到重要作用。微納制造技術(shù)的進步,推動著三大前沿科技的發(fā)展:生物技術(shù)、信息技術(shù)、納米技術(shù)。由于微納制造技術(shù)產(chǎn)品有體積小、集成度高、重量輕、智能化程度高等諸多優(yōu)點,在信息科學、生物醫(yī)療、航空航天等領域廣的應用。微納加工技術(shù)是先進制造的重要組成部分,是衡量國家高質(zhì)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(guān)鍵作用。微納加工技術(shù)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(shù)與微電子工藝技術(shù)有密切關(guān)系。
微納加工技術(shù)起源于微電子工業(yè),即使使用玻璃,塑料和許多其他基材,該設備通常還是在硅晶片上制造的。微加工、半導體加工、微電子制造、半導體制造、MEMS制造和集成電路技術(shù)是代替微加工的術(shù)語,但微加工是廣義的術(shù)語。傳統(tǒng)的加工技術(shù)(例如放電加工,火花腐蝕加工和激光鉆孔)已從室米尺寸范圍擴展到微米范圍,但博研小編認為它們并沒有共享微電子起源的微納加工的主要思想:復制和并行制造數(shù)百個或多個數(shù)百萬個相同的結(jié)構(gòu)。這種平行性存在于各種印記,鑄造和模塑技術(shù)中,這些技術(shù)已成功應用于微區(qū)域。例如,DVD的注射成型涉及在光盤上制造亞微米尺寸的斑點。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!
淺談表面功能微納結(jié)構(gòu)及其加工方法:目前可以實現(xiàn)表面微納結(jié)構(gòu)的加工方法主要有以下幾種。(1)光刻技術(shù),利用電子束或激光光束可以得到加工尺寸在幾十納米的微納結(jié)構(gòu),該方法優(yōu)勢在于精度高,得到的微納結(jié)構(gòu)形狀可以得到很好的控制;(2)飛秒激光加工技術(shù),由于飛秒激光具有不受衍射極限限制的特點,可以加工出遠小于光斑直徑的尺寸,研究人員通過試驗發(fā)現(xiàn),采用飛秒激光加工出10nm寬的納米線,在微納加工領域具有獨特優(yōu)勢。另外飛秒激光雙分子聚合技術(shù)可以實現(xiàn)納米尺寸結(jié)構(gòu)的加工;(3)自組裝工藝,光刻與自組裝和刻蝕工藝結(jié)合,通過自組裝工藝,可以得到6nm左右的納米孔。(4)等離子刻蝕技術(shù),等離子刻蝕技術(shù)是應用廣的微納米加工手段,加工精度高,是集成電路制造中關(guān)鍵的工藝之一。(5)沉積法,主要包括物相沉積和化學氣相沉積,該方法主要是利用氣相發(fā)生的物理化學過程,在工件表面形成功能型或裝飾性的金屬,可以用來實現(xiàn)微納米結(jié)構(gòu)涂層的制造。(6)微納增材制造技術(shù),微納增材制造技術(shù)主要指微納尺度電噴增材制造和微激光增材制造技術(shù),由于微納增材技術(shù)可以不受形狀限制,可多材料協(xié)同制造,具有較大的發(fā)展前景。除以上幾種加工技術(shù)外。 微納加工包括光刻、磁控濺射、電子束蒸鍍、濕法腐蝕、干法腐蝕、表面形貌測量等。安康電子微納加工
微納制造技術(shù)研發(fā)和應用標志著人類可以在微、納米尺度認識和改造世界。朔州微納加工器件
隨著電子束光刻技術(shù)和電感耦合等離子體(ICP)刻蝕技術(shù)的出現(xiàn),平面微納加工工藝正在推動以單電子器件與自旋電子器件為代標的新一代納米電子學的發(fā)展.當微納加工技術(shù)應用到光電子領域,就形成了新興的納米光電子技術(shù),主要研究納米結(jié)構(gòu)中光與電子相互作用及其能量互換的技術(shù).納米光電子技術(shù)在過去的十多年里,一方面,以低維結(jié)構(gòu)材料生長和能帶工程為基礎的納米制造技術(shù)有了長足的發(fā)展,包括分子束外延(MBE)、金屬有機化學氣相淀積(MOCVD)和化學束外延(CBE),使得在晶片表面外延生長方向(直方向)的外延層精度控制到單個原子層,從而獲得了具有量子尺寸效應的半導體材料;另一方面,平面納米加工工藝實現(xiàn)了納米尺度的光刻和橫向刻蝕,使得人工橫向量子限制的量子線與量子點的制作成為可能.同時,光子晶體概念的出現(xiàn),使得納米平面加工工藝廣的地應用到光介質(zhì)材料折射率周期性的改變中。 朔州微納加工器件
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