廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所致力于推動(dòng)微納加工技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,為歐洲的微納產(chǎn)品制造商及設(shè)備供應(yīng)商提供技術(shù)支撐,幫助他們?cè)陉P(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域建立、維持全球地位。 廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所發(fā)布的微納加工技術(shù)前景展望總結(jié)了其戰(zhàn)略研究議程(SRA)的要點(diǎn),確定出微納加工發(fā)展的新趨勢(shì),為維持和進(jìn)一步增強(qiáng)歐洲工業(yè)在微納加工技術(shù)領(lǐng)域中的地位,提供了未來投資和研發(fā)戰(zhàn)略指導(dǎo)。從短期來看,微納加工技術(shù)不會(huì)對(duì)環(huán)境和能源成本產(chǎn)生重大的影響。受到當(dāng)前加工技術(shù)的限制,這些技術(shù)在早期的發(fā)晨階段往往會(huì)有較高的能源成本。與此同時(shí),微納加工一旦成熟,將會(huì)消耗更少的能源與資源,就此而言,微納加工無凝是一項(xiàng)令人振奮的技術(shù)。例如,與去除邊角料獲得終產(chǎn)品不同的是,微納加工采用的積層法將會(huì)使得廢料更少。未來幾年微納制造系統(tǒng)和平臺(tái)的發(fā)展前景包括的方面:智能的、可升級(jí)的和適應(yīng)性強(qiáng)的微納制造系統(tǒng)。榆林高精度微納加工
光刻是半導(dǎo)體制造中常用的技術(shù)之一,是現(xiàn)代光電子器件制造的基礎(chǔ)。然而,深紫外和極紫外光刻系統(tǒng)及其相應(yīng)的光學(xué)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(shù),導(dǎo)致其價(jià)格都相對(duì)昂貴。因此,無掩模的高速制備法是微納結(jié)構(gòu)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(shù),能夠提供比較低的價(jià)格和相對(duì)較高的吞吐量。但是,實(shí)際應(yīng)用中存在兩個(gè)主要挑戰(zhàn):一是與FIB和EBL相比,分辨率還不夠高。亳州微納加工廠家機(jī)械微加工是微納制造中較方便,也較接近傳統(tǒng)材料加工方式的微成型技術(shù)!
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,這類光刻技術(shù),像“寫字”一樣,通過控制聚焦電子束(光束)移動(dòng)書寫圖案進(jìn)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(shù)適用于小面積的微納結(jié)構(gòu)制作。近年來,三維浮雕微納結(jié)構(gòu)的需求越來越大,如閃耀光柵、菲涅爾透鏡、多臺(tái)階微光學(xué)元件等。據(jù)悉,蘋果公司新上市的手機(jī)產(chǎn)品中人臉識(shí)別模塊就采用了多臺(tái)階微光學(xué)元件,以及當(dāng)下如火如荼的無人駕駛技術(shù)中激光雷達(dá)光學(xué)系統(tǒng)也用到了復(fù)雜的微光學(xué)元件。這類精密的微納結(jié)構(gòu)光學(xué)元件需采用灰度光刻技術(shù)進(jìn)行制作。直寫技術(shù),通過在光束移動(dòng)過程中進(jìn)行相應(yīng)的曝光能量調(diào)節(jié),可以實(shí)現(xiàn)良好的灰度光刻能力。
激光微納加工技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式:接觸式并行激光加工技術(shù)是指利用微球體顆粒進(jìn)行激光圖案化。微球激光納米加工的機(jī)理。微球激光納米加工技術(shù)初源于對(duì)激光清潔領(lǐng)域的研究。研究發(fā)現(xiàn),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(chǎn)生亞波長(zhǎng)尺寸的微/納孔。對(duì)于金屬顆粒而言,這是由于顆粒與基底之間的LSPR產(chǎn)生的強(qiáng)電磁場(chǎng)增強(qiáng)造成的;對(duì)于介質(zhì)顆粒而言,由于其大半部分是透明的,可以將透明顆??闯蔀槲⑶蛲哥R,入射光在微球形透鏡的底面實(shí)現(xiàn)聚焦而引起的電磁場(chǎng)增強(qiáng)。這一過程可以實(shí)現(xiàn)入射光強(qiáng)度的60倍增強(qiáng)。通過對(duì)微球的直徑,折射率,環(huán)境以及入射的激光強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)在基底上燒蝕出亞波長(zhǎng)尺寸的微/納孔。微球激光納米加工的實(shí)現(xiàn)方式對(duì)于微球激光納米加工技術(shù),根據(jù)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(shù)操縱微球體顆粒以制造任意圖案;二是利用自組裝技術(shù)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(jīng)濟(jì)的方法。 微納制造技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用標(biāo)志著人類可以在微、納米尺度認(rèn)識(shí)和改造世界!
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。 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!中山微納加工工藝流程
微納加工平臺(tái),主要是兩個(gè)方面:微納加工、微納檢測(cè)。榆林高精度微納加工
刻蝕工藝:是在半導(dǎo)體工藝,按照掩模圖形或設(shè)計(jì)要求對(duì)半導(dǎo)體襯底表面或表面覆蓋薄膜進(jìn)行選擇性腐蝕或剝離的技術(shù)??涛g技術(shù)不僅是半導(dǎo)體器件和集成電路的基本制造工藝,而且還應(yīng)用于薄膜電路、印刷電路和其他微細(xì)圖形的加工??涛g還可分為濕法刻蝕和干法刻蝕。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,致力于打造高質(zhì)量檔次的公益性、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。榆林高精度微納加工
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所在同行業(yè)領(lǐng)域中,一直處在一個(gè)不斷銳意進(jìn)取,不斷制造創(chuàng)新的市場(chǎng)高度,多年以來致力于發(fā)展富有創(chuàng)新價(jià)值理念的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),在廣東省等地區(qū)的電子元器件中始終保持良好的商業(yè)口碑,成績(jī)讓我們喜悅,但不會(huì)讓我們止步,殘酷的市場(chǎng)磨煉了我們堅(jiān)強(qiáng)不屈的意志,和諧溫馨的工作環(huán)境,富有營(yíng)養(yǎng)的公司土壤滋養(yǎng)著我們不斷開拓創(chuàng)新,勇于進(jìn)取的無限潛力,廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所供應(yīng)攜手大家一起走向共同輝煌的未來,回首過去,我們不會(huì)因?yàn)槿〉昧艘稽c(diǎn)點(diǎn)成績(jī)而沾沾自喜,相反的是面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈的市場(chǎng)氛圍,我們更要明確自己的不足,做好迎接新挑戰(zhàn)的準(zhǔn)備,要不畏困難,激流勇進(jìn),以一個(gè)更嶄新的精神面貌迎接大家,共同走向輝煌回來!