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...
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...
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...
微納加工-薄膜沉積與摻雜工藝。在微納加工過程中,薄膜的形成方法主要為物理沉積、化學(xué)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(zhì)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(chǎng)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(diǎn)金屬薄膜或者厚膜;化學(xué)氣相沉積(CVD)是典型的化學(xué)方法而等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)是物理與化學(xué)相...
微納測(cè)試與表征技術(shù)是微納加工技術(shù)的基礎(chǔ)與前提,它包括在微納器件的設(shè)計(jì)、制造和系統(tǒng)集成過程中,對(duì)各種參量進(jìn)行微米/納米檢測(cè)的技術(shù)。微米測(cè)量主要服務(wù)于精密制造和微加工技術(shù),目標(biāo)是獲得微米級(jí)測(cè)量精度,或表征微結(jié)構(gòu)的幾何、機(jī)械及力學(xué)特性;納米測(cè)量則主要服務(wù)于材料工程和納米科學(xué),特別是納米材料,目標(biāo)是獲得材料的結(jié)構(gòu)、地貌和成分的信息。在半導(dǎo)體領(lǐng)域人們所關(guān)心的與尺寸測(cè)量有關(guān)的參數(shù)主要包括:特征尺寸或線寬、重合度、薄膜的厚度和表面的糙度等等。未來,微納測(cè)試與表征技術(shù)正朝著從二維到三維、從表面到內(nèi)部、從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、從單參量到多參量耦合、從封裝前到封裝后的方向發(fā)展。探索新的測(cè)量原理、測(cè)試方法和表征技...
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...
微納加工可以滿足高精度三維結(jié)構(gòu)制備、多材料微納結(jié)構(gòu)加工以及器件成型與集成的加工需求,因此,在各類微納結(jié)構(gòu)化功能部件的研制中展現(xiàn)出了很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。目前,飛秒激光已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多個(gè)前沿科學(xué)領(lǐng)域。利用飛秒激光可以制備各種微光學(xué)器件,如微透鏡陣列、仿生復(fù)眼、光波導(dǎo)和超表面等。吉林大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用雙光子聚合技術(shù)制備了一種基于仿生蛋白質(zhì)的微透鏡,該透鏡在外界刺激下可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)焦距,同時(shí)具有獨(dú)特的伸縮性、良好的生物相容性和生物可降解性;進(jìn)一步該團(tuán)隊(duì)利用激光加工技術(shù)制備了可變焦的仿生復(fù)眼,實(shí)現(xiàn)了大視場(chǎng)變焦成像的功能,如圖1所示。利用其高精度、高分辨率和三維加工能力,飛秒激光加工技術(shù)成為制備三維微流控...
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...
基于掩模板圖形傳遞的光刻工藝可制作宏觀尺寸的微細(xì)結(jié)構(gòu),受光學(xué)衍射的極限,適用于微米以上尺度的微細(xì)結(jié)構(gòu)制作,部分優(yōu)化的光刻工藝可能具有亞微米的加工能力。例如,接觸式光刻的分辨率可能到達(dá)0.5μm,采用深紫外曝光光源可能實(shí)現(xiàn)0.1μm。但利用這種光刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)宏觀面積的納米/亞微米圖形結(jié)構(gòu)的制作是可欲而不可求的。近年來,國內(nèi)外很多學(xué)者相繼提出了超衍射極限光刻技術(shù)、周期減小光刻技術(shù)等,力求通過曝光光刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)大面積的亞微米結(jié)構(gòu)制作,但這類新型的光刻技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。濕法刻蝕較普遍、也是成本較低的刻蝕方法!福建微納加工價(jià)格 微納加工技術(shù)是先進(jìn)制造的重要組成部分,是衡量國家高級(jí)制造業(yè)水平的...
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)。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;二是由于直接的激光寫入器逐點(diǎn)生成圖案,因此吞吐量是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。對(duì)于上述兩個(gè)挑戰(zhàn):分辨率方面,一是可以通過原子力顯微鏡(AFM)或掃描近場(chǎng)顯微鏡(SNOM)等近場(chǎng)技術(shù)來提高,二是可以通過使用短波長(zhǎng)光源來提高,三是可以通過非線性吸收實(shí)現(xiàn)超分辨率成像或制造;制造速度方面,除了工程學(xué)方法外,隨著激光技術(shù)的發(fā)展,主要是提出了包括自組裝微球激光加工、激光干涉光刻、多焦陣列激光直寫等并行激光加工方法來提高制造速度。并行激光加工技術(shù)可以將二維加工技術(shù)擴(kuò)展到三維加工...
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...
微納加工:干法刻蝕VS濕法刻蝕!刻蝕工藝:用化學(xué)或物理方法有選擇性地從某一材料表面去除不需要那部分的過程,獲得目標(biāo)圖形。在半導(dǎo)體制造中有兩種基本的刻蝕工藝:干法刻蝕和濕法刻蝕。干法刻蝕的刻蝕劑是等離子體,是利用等離子體和表面薄膜反應(yīng),形成揮發(fā)性物質(zhì),或直接轟擊薄膜表面使之被刻蝕的工藝。特點(diǎn):能實(shí)現(xiàn)各向異性刻蝕,從而保證細(xì)小圖形轉(zhuǎn)移后的保真性。缺點(diǎn):造價(jià)高。濕法刻蝕是通過化學(xué)刻蝕液和被刻蝕物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)將被刻蝕物質(zhì)剝離下來的方法。大多數(shù)濕法刻蝕是不容易控制的各向同性刻蝕。特點(diǎn):適應(yīng)性強(qiáng),表面均勻性好、對(duì)硅片損傷少,幾乎適用于所有的金屬、玻璃、塑料等材料。缺點(diǎn):圖形刻蝕保真想過不理...
微納加工:干法刻蝕VS濕法刻蝕!刻蝕工藝:用化學(xué)或物理方法有選擇性地從某一材料表面去除不需要那部分的過程,獲得目標(biāo)圖形。在半導(dǎo)體制造中有兩種基本的刻蝕工藝:干法刻蝕和濕法刻蝕。干法刻蝕的刻蝕劑是等離子體,是利用等離子體和表面薄膜反應(yīng),形成揮發(fā)性物質(zhì),或直接轟擊薄膜表面使之被刻蝕的工藝。特點(diǎn):能實(shí)現(xiàn)各向異性刻蝕,從而保證細(xì)小圖形轉(zhuǎn)移后的保真性。缺點(diǎn):造價(jià)高。濕法刻蝕是通過化學(xué)刻蝕液和被刻蝕物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)將被刻蝕物質(zhì)剝離下來的方法。大多數(shù)濕法刻蝕是不容易控制的各向同性刻蝕。特點(diǎn):適應(yīng)性強(qiáng),表面均勻性好、對(duì)硅片損傷少,幾乎適用于所有的金屬、玻璃、塑料等材料。缺點(diǎn):圖形刻蝕保真想過不理...
在微電子與光電子集成中,薄膜的形成方法主要有兩大類,及沉積和外延生長(zhǎng)。沉積技術(shù)分為物理沉積、化學(xué)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;化學(xué)氣相沉積是典型的化學(xué)方法;等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積是物理與化學(xué)方法相結(jié)合的混合方法。薄膜沉積過程,通常生成的是非晶膜和多晶膜,沉積部位和晶態(tài)結(jié)構(gòu)都是隨機(jī)的,而沒有固定的晶態(tài)結(jié)構(gòu)。外延生長(zhǎng)實(shí)質(zhì)上是材料科學(xué)的薄膜加工方法,其含義是:在一個(gè)單晶的襯底上,定向地生長(zhǎng)出與基底晶態(tài)結(jié)構(gòu)相同或相似的晶態(tài)薄層。其他薄膜成膜方法,如電化學(xué)沉積、脈沖激光沉積法、溶膠凝膠法、自組裝法等,也都廣用于微納制作工藝中。不同的表面微納結(jié)構(gòu)可以呈現(xiàn)出...
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)粒子快速從蒸發(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)...
在微電子與光電子集成中,薄膜的形成方法主要有兩大類,及沉積和外延生長(zhǎng)。沉積技術(shù)分為物理沉積、化學(xué)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;化學(xué)氣相沉積是典型的化學(xué)方法;等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積是物理與化學(xué)方法相結(jié)合的混合方法。薄膜沉積過程,通常生成的是非晶膜和多晶膜,沉積部位和晶態(tài)結(jié)構(gòu)都是隨機(jī)的,而沒有固定的晶態(tài)結(jié)構(gòu)。外延生長(zhǎng)實(shí)質(zhì)上是材料科學(xué)的薄膜加工方法,其含義是:在一個(gè)單晶的襯底上,定向地生長(zhǎng)出與基底晶態(tài)結(jié)構(gòu)相同或相似的晶態(tài)薄層。其他薄膜成膜方法,如電化學(xué)沉積、脈沖激光沉積法、溶膠凝膠法、自組裝法等,也都廣用于微納制作工藝中。干法刻蝕能夠滿足亞微米/納米...
電子束的能量越高,束斑的直徑就越小,比如10keV的電子束斑直徑為4nm,20keV時(shí)就減小到2nm。電子束的掃描步長(zhǎng)由束斑直徑所限制。步長(zhǎng)過大,不能實(shí)現(xiàn)緊密地平面束掃描;步長(zhǎng)過小,電子束掃描區(qū)域會(huì)受到過多的電子散射作用。電子束流劑量由電子束電流強(qiáng)度和駐留時(shí)間所決定。電子束流劑量過小,抗蝕劑不能完全感光;電子束流劑量過大,圖形邊緣的抗蝕劑會(huì)受到過多的電子散射作用。由于高能量的電子波長(zhǎng)要比光波長(zhǎng)短成百上千倍,因此限制分辨率的不是電子的衍射,而是各種電子像散和電子在抗蝕劑中的散射。電子散射會(huì)使圖形邊緣內(nèi)側(cè)的電子能量和劑量降低,產(chǎn)生內(nèi)鄰近效應(yīng);同時(shí)散射的電子會(huì)使圖形邊緣外側(cè)的抗蝕劑感光,產(chǎn)生外鄰近效...
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(dòng)以單電子器件與自旋電子器件為代標(biāo)的新一代納米電子學(xué)的發(fā)展.當(dāng)微納加工技術(shù)應(yīng)用到光電子領(lǐng)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(zhǎng)和能帶工程為基礎(chǔ)的納米制造技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展,包括分子束外延(MBE)、金屬有機(jī)化學(xué)氣相淀積(MOCVD)和化學(xué)束外延(CBE),使得在晶片表面外延生長(zhǎng)方向(直方向)的外延層精度控制到單個(gè)原子層,從而獲得了具有量子尺寸效應(yīng)的半導(dǎo)體材料;另一方面,平面納米加工工藝實(shí)現(xiàn)了納...
在過去的50多年中,微納加工技術(shù)的進(jìn)步極大地促進(jìn)了微電子技術(shù)和光電子技術(shù)的發(fā)展。微電子技術(shù)的發(fā)展以超大規(guī)模集成電路為,集成度以每18個(gè)月翻一番的速度提高,使得以90nm為小電路尺寸的集成電路芯片已經(jīng)開始批量生產(chǎn).以光刻與刻蝕為基礎(chǔ)的平面為加工技術(shù)已經(jīng)成為超大規(guī)模集成電路的技術(shù),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(dòng)以單電子器件與自旋電子器件為的新一代納米電子學(xué)的發(fā)展.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。山東微納加工價(jià)目 美國在微納加工技術(shù)的發(fā)展中發(fā)揮著主導(dǎo)作用。由于電子技術(shù)、...
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)。微納加工中,材料濕法腐蝕是一個(gè)常用的工藝方法。南陽半導(dǎo)體微納加工 微納...
美國在微納加工技術(shù)的發(fā)展中發(fā)揮著主導(dǎo)作用。由于電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、航空航天技術(shù)和激光技術(shù)的需要,美國于1962年開發(fā)了金剛石刀具超精細(xì)切割機(jī)床,解決了激光核聚變反射鏡、天體望遠(yuǎn)鏡等光學(xué)部件和計(jì)算機(jī)磁盤加工,奠定了微加工技術(shù)的基礎(chǔ),隨后西歐和日本微加工技術(shù)發(fā)展迅速。微納加工技術(shù)是一種新興的綜合加工技術(shù)。它整合了現(xiàn)代機(jī)械、光學(xué)、電子、計(jì)算機(jī)、測(cè)量和材料等先進(jìn)技術(shù)成果,使加工精度從20世紀(jì)60年代初的微米水平提高到目前的10m水平,在幾十年內(nèi)提高了1~2個(gè)數(shù)量級(jí),很大程度提高了產(chǎn)品的性能和可靠性。目前,微納加工技術(shù)已成為國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志。隨著各種新型功能陶瓷材料的成功...
微納測(cè)試與表征技術(shù)是微納加工技術(shù)的基礎(chǔ)與前提,它包括在微納器件的設(shè)計(jì)、制造和系統(tǒng)集成過程中,對(duì)各種參量進(jìn)行微米/納米檢測(cè)的技術(shù)。微米測(cè)量主要服務(wù)于精密制造和微加工技術(shù),目標(biāo)是獲得微米級(jí)測(cè)量精度,或表征微結(jié)構(gòu)的幾何、機(jī)械及力學(xué)特性;納米測(cè)量則主要服務(wù)于材料工程和納米科學(xué),特別是納米材料,目標(biāo)是獲得材料的結(jié)構(gòu)、地貌和成分的信息。在半導(dǎo)體領(lǐng)域人們所關(guān)心的與尺寸測(cè)量有關(guān)的參數(shù)主要包括:特征尺寸或線寬、重合度、薄膜的厚度和表面的糙度等等。未來,微納測(cè)試與表征技術(shù)正朝著從二維到三維、從表面到內(nèi)部、從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、從單參量到多參量耦合、從封裝前到封裝后的方向發(fā)展。探索新的測(cè)量原理、測(cè)試方法和表征技...
2012年北京工業(yè)大學(xué)Duan等使用課題組自行研制的皮秒激光器對(duì)金屬鉬、鈦和不銹鋼進(jìn)行了精密制孔研究,并利用旋切制孔方式對(duì)厚度為0.3mm的金屬鉬實(shí)現(xiàn)了孔徑?小于200μm的微孔加工,利用螺旋制孔方式在厚度為1mm不銹鋼上實(shí)現(xiàn)了孔徑為200μm的制孔效果。實(shí)驗(yàn)指出大口徑微孔加工應(yīng)采用旋切制孔方式,而加工較小口徑時(shí)則更宜選用螺旋制孔方式。皮秒激光精密微孔加工過程中,對(duì)于厚度較小的材料(d<1μm),由于激光與材料作用的時(shí)間較短,以采用高峰值功率、窄脈寬的激光為宜,而對(duì)于厚度在百微米甚至超過1mm的金屬材料的微孔加工,除了要考慮激光峰值功率以及脈沖寬度外,選擇合適的制孔方式是必要的。此外,根據(jù)材料...
微納加工技術(shù)指尺度為亞毫米、微米和納米量級(jí)元件以及由這些元件構(gòu)成的部件或系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、加工、組裝、系統(tǒng)集成與應(yīng)用技術(shù),涉及領(lǐng)域廣、多學(xué)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(diǎn),對(duì)現(xiàn)活、生產(chǎn)產(chǎn)生了巨大的促進(jìn)作用,并催生了一批新興產(chǎn)業(yè)。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)...
淺談表面功能微納結(jié)構(gòu)及其加工方法:目前可以實(shí)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(shì)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(diǎn),可以加工出遠(yuǎn)小于光斑直徑的尺寸,研究人員通過試驗(yàn)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(lǐng)域具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。另外飛秒激光雙分子聚合技術(shù)可以實(shí)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(yīng)用...
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。現(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)。在微納加工過程中,蒸發(fā)沉積和濺射沉積是典型的物理方法,主要用于沉積金屬單質(zhì)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,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...
在過去的二十年中,微機(jī)電系統(tǒng)、微系統(tǒng)、微機(jī)械及其子領(lǐng)域,微流體學(xué)片上實(shí)驗(yàn)室,光學(xué)MEMS、RFMEMS、PowerMEMS、BioMEMS及其擴(kuò)展到納米級(jí)(例如,用于納米機(jī)電系統(tǒng)的NEMS)已經(jīng)重新使用,調(diào)整或擴(kuò)展了微制造方法。平板顯示器和太陽能電池也正在使用類似的技術(shù)。各種設(shè)備的小型化在科學(xué)與工程的許多領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn):物理、化學(xué)、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、超精密工程、制造工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)。它也引起了各種各樣的跨學(xué)科研究。微納加工的主要概念和原理是微光刻、摻雜、薄膜、蝕刻、粘接和拋光。微機(jī)電系統(tǒng)、微光電系統(tǒng)、生物微機(jī)電系統(tǒng)等是微納米技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。寧德MENS微納加工微納制造可以應(yīng)用...
光刻是微納加工技術(shù)中關(guān)鍵的工藝步驟,光刻的工藝水平?jīng)Q定產(chǎn)品的制程水平和性能水平。光刻的原理是在基底表面覆蓋一層具有高度光敏感性光刻膠,再用光線(一般是紫外光、深紫外光、極紫外光)透過光刻板照射在基底表面,被光線照射到的光刻膠會(huì)發(fā)生反應(yīng)。此后用顯影液洗去被照射/未被照射的光刻膠, 就實(shí)現(xiàn)了圖形從光刻板到基底的轉(zhuǎn)移。光刻膠分為正性光刻和負(fù)性光刻兩種基本工藝,區(qū)別在于兩者使用的光刻膠的類型不同。負(fù)性光刻使用的光刻膠在曝光后會(huì)因?yàn)榻宦?lián)而變得不可溶解,并會(huì)固化,不會(huì)被溶劑洗掉,從而該部分硅片不會(huì)在后續(xù)流程中被腐蝕掉,負(fù)性光刻光刻膠上的圖形與掩模版上圖形相反。高精度的微細(xì)結(jié)構(gòu)通過控制聚焦電子束...
激光微納加工相比納秒激光器、連續(xù)激光器,飛秒激光加工是“冷加工”,其加工過程中幾近不會(huì)有熱:傳導(dǎo)。飛秒激光加工優(yōu)勢(shì)在于:峰值能量高、加工精度高、對(duì)材料幾乎無熱損傷等,其具體加工方式包括:蝕刻、改性、切割、打孔、周雕刻以及集成電路光刻等。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,致力于打造高級(jí)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),面向國內(nèi)...