皮秒激光精密微孔加工應(yīng)用作為一種激光精密加工技術(shù),皮秒激光在對(duì)高硬度金屬微孔加工方面的應(yīng)用早在20世紀(jì)90年代初就有報(bào)道。1996年德國(guó)學(xué)者Chichkov等研究了納秒、皮秒以及飛秒激光與材料的作用機(jī)理,并在真空靶室中對(duì)厚度100μm的不銹鋼進(jìn)行了打孔實(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。1998年Jandeleit等對(duì)厚度為250nm的銅膜進(jìn)行了精密制孔實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)指出使用同一脈寬的皮秒激光器對(duì)厚度較薄的金屬材料制孔時(shí),采用高峰值功率更有可能獲得高質(zhì)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(gè)至關(guān)重要的因素,針對(duì)這一問題,F(xiàn)ohl等采用納秒激光與飛秒激光對(duì)制孔方式進(jìn)行了深入研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)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。在我國(guó),微納制造技術(shù)同樣是重點(diǎn)發(fā)展方向之一。深圳微納加工工藝流程
微納加工技術(shù)也可分為機(jī)械加工、化學(xué)腐蝕、能量束加工、復(fù)合加工、隧道掃描顯微技術(shù)加工等方法。機(jī)械加工方法包括單晶金剛石刀具的超精密切割、金剛石砂輪和CBN砂輪的超精密磨削和鏡面磨削、磨削、砂帶拋光等固定磨料工具的加工、磨削、拋光等自由磨料的加工。能束加工可以去除加工對(duì)象、添加和表面改性。例如,激光切割、鉆孔和表面硬化改性。光刻、焊接、微米和納米鉆孔、切割、離子和等離子體蝕刻等。能量束的加工方法還包括電火花加工、電化學(xué)加工、電解射流加工、分子束延伸等。微納加工是的技術(shù),可以進(jìn)行原子級(jí)操作和原子去除、添加和搬遷。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所微納加工平臺(tái),面向半導(dǎo)體光電子器件、功率電子器件、MEMS、生物芯片等前沿領(lǐng)域,致力于打造的公益性、開放性、支撐性樞紐中心。平臺(tái)擁有半導(dǎo)體制備工藝所需的整套儀器設(shè)備,建立了一條實(shí)驗(yàn)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(shí)形成了一支與硬件有機(jī)結(jié)合的專業(yè)人才隊(duì)伍。平臺(tái)當(dāng)前緊抓技術(shù)創(chuàng)新和公共服務(wù),面向國(guó)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(yàn)證以及產(chǎn)品中試提供技術(shù)支持。鎮(zhèn)江高精度微納加工通過光刻技術(shù)制作出的微納結(jié)構(gòu)需進(jìn)一步通過刻蝕或者鍍膜,才可獲得所需的結(jié)構(gòu)或元件。
微納加工技術(shù)是先進(jìn)制造的重要組成部分,是衡量國(guó)家高級(jí)制造業(yè)水平的標(biāo)志之一,具有多學(xué)科交叉性和制造要素極端性的特點(diǎn),在推動(dòng)科技進(jìn)步、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、拉動(dòng)科技進(jìn)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(xué)方法兩種。比較顯然,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(duì)象出發(fā),以光刻工藝為基礎(chǔ),對(duì)材料或原料進(jìn)行加工,較小結(jié)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(shù)則是從微觀世界出發(fā),通過控制原子、分子和其他納米對(duì)象的相互作用力將各種單元構(gòu)建在一起,形成微納結(jié)構(gòu)與器件。
微納加工技術(shù)的發(fā)展,將促進(jìn)納米光電子器件向更深更廣的方向發(fā)展。微納加工的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)在光電子領(lǐng)域帶來許多新的量子物理效應(yīng),如量子點(diǎn)的庫(kù)侖阻塞效應(yīng)和光子輔助隧穿效應(yīng),光子晶體的光子帶隙效應(yīng)等。對(duì)這些新的納米結(jié)構(gòu)帶來的新現(xiàn)象的研究將為研制新原理基礎(chǔ)上的新器件打下基礎(chǔ)。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所微納加工平臺(tái),面向半導(dǎo)體光電子器件、功率電子器件、MEMS、生物芯片等前沿領(lǐng)域,致力于打造的公益性、開放性、支撐性樞紐中心。平臺(tái)擁有半導(dǎo)體制備工藝所需的整套儀器設(shè)備,建立了一條實(shí)驗(yàn)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(shí)形成了一支與硬件有機(jī)結(jié)合的專業(yè)人才隊(duì)伍。平臺(tái)當(dāng)前緊抓技術(shù)創(chuàng)新和公共服務(wù),面向國(guó)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(yàn)證以及產(chǎn)品中試提供技術(shù)支持。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(cè)量等!
電子束光刻技術(shù)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(fù)印圖形的技術(shù).電子抗蝕劑是一種對(duì)電子敏感的高分子聚合物,經(jīng)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(xué)性質(zhì)改變。經(jīng)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(shù)的主要工藝過程為涂膠、前烘、電子束曝光、顯影和堅(jiān)膜?,F(xiàn)代的電子束光刻設(shè)備已經(jīng)能夠制作小于10nm的精細(xì)線條結(jié)構(gòu)。電子束光刻設(shè)備也是制作光學(xué)掩膜版的重要工具。影響曝光精度的內(nèi)部工藝因素主要取決于電子束斑尺寸、掃描步長(zhǎng)、電子束流劑量和電子散射引起的鄰近效應(yīng)。微納制造技術(shù)是指尺度為毫米、微米和納米量級(jí)的零件!福建電子微納加工
高精度的微細(xì)結(jié)構(gòu)可以通過電子束直寫或激光直寫制作!深圳微納加工工藝流程
微納加工中蒸鍍的物理過程包括:沉積材料蒸發(fā)或升華為氣態(tài)粒子→氣態(tài)粒子快速?gòu)恼舭l(fā)源向基片表面輸送→氣態(tài)粒子附著在基片表面形核、長(zhǎng)大成固體薄膜→薄膜原子重構(gòu)或產(chǎn)生化學(xué)鍵合。將襯底放入真空室內(nèi),以電阻、電子束、激光等方法加熱膜料,使膜料蒸發(fā)或升華,氣化為具有一定能量(~eV)的粒子(原子、分子或原子團(tuán))。氣態(tài)粒子以基本無碰撞的直線運(yùn)動(dòng)飛速傳送至襯底,到達(dá)襯底表面的粒子一部分被反射,另一部分吸附在襯底上并發(fā)生表面擴(kuò)散,沉積原子之間產(chǎn)生二維碰撞,形成簇團(tuán),有的可能在表面短時(shí)停留后又蒸發(fā)。粒子簇團(tuán)不斷地與擴(kuò)散粒子相碰撞,或吸附單粒子,或放出單粒子。此過程反復(fù)進(jìn)行,當(dāng)聚集的粒子數(shù)超過某一臨界值時(shí)就變?yōu)榉€(wěn)定的核,再繼續(xù)吸附擴(kuò)散粒子而逐步長(zhǎng)大,終通過相鄰穩(wěn)定核的接觸、合并,形成連續(xù)薄膜。膜方法簡(jiǎn)單、薄膜純度和致密性高、膜結(jié)構(gòu)和性能獨(dú)特等優(yōu)點(diǎn)。所謂濺射鍍膜是指在真空室中,利用荷能粒子(如正離子)轟擊靶材,使靶材表面原子或原子團(tuán)逸出,逸出的原子在工件的表面形成與靶材成分相同的薄膜,這種制備薄膜的方法稱為濺射鍍膜。目前,濺射法主要用于形成金屬或合金薄膜,特別是用于制作電子元件的電極和玻璃表面紅外線反射薄膜。 深圳微納加工工藝流程
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所是一家有著先進(jìn)的發(fā)展理念,先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn),在發(fā)展過程中不斷完善自己,要求自己,不斷創(chuàng)新,時(shí)刻準(zhǔn)備著迎接更多挑戰(zhàn)的活力公司,在廣東省等地區(qū)的電子元器件中匯聚了大量的人脈以及**,在業(yè)界也收獲了很多良好的評(píng)價(jià),這些都源自于自身不努力和大家共同進(jìn)步的結(jié)果,這些評(píng)價(jià)對(duì)我們而言是比較好的前進(jìn)動(dòng)力,也促使我們?cè)谝院蟮牡缆飞媳3謯^發(fā)圖強(qiáng)、一往無前的進(jìn)取創(chuàng)新精神,努力把公司發(fā)展戰(zhàn)略推向一個(gè)新高度,在全體員工共同努力之下,全力拼搏將共同廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所供應(yīng)和您一起攜手走向更好的未來,創(chuàng)造更有價(jià)值的產(chǎn)品,我們將以更好的狀態(tài),更認(rèn)真的態(tài)度,更飽滿的精力去創(chuàng)造,去拼搏,去努力,讓我們一起更好更快的成長(zhǎng)!