微納加工技術是先進制造的重要組成部分,是衡量國家制造業水平的標志之一,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、促進產業發展、拉動科技進步、保障**安全等方面都發揮著關鍵作用。微納加工技術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,微納加工技術與微電子工藝技術有密切關系。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提供技術咨詢、器件設計、版圖設計、光刻、刻蝕、鍍膜等技術服務。微納加工平臺支持基礎信息器件與系統等多領域、交叉學科,開展前沿信息科學研究和技術開發。西安微納加工平臺
皮秒激光精密微孔加工應用作為一種激光精密加工技術,皮秒激光在對高硬度金屬微孔加工方面的應用早在20世紀90年代初就有報道。1996年德國學者Chichkov等研究了納秒、皮秒以及飛秒激光與材料的作用機理,并在真空靶室中對厚度100μm的不銹鋼進行了打孔實驗,建立了激光微納加工的理論模型,為后續的激光微納加工實驗研究奠定了堅實的理論基礎。1998年Jandeleit等對厚度為250nm的銅膜進行了精密制孔實驗,實驗指出使用同一脈寬的皮秒激光器對厚度較薄的金屬材料制孔時,采用高峰值功率更有可能獲得高質量的的制孔效果。然而,優異的加工效果不僅取決于脈沖寬度以及峰值功率,制孔方式也是一個至關重要的因素,針對這一問題,Fohl等采用納秒激光與飛秒激光對制孔方式進行了深入研究,實驗結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。菏澤微納加工廠家濕法刻蝕較普遍、也是成本較低的刻蝕方法!
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^對象出發,以光刻工藝為基礎,對材料或原料進行加工,小結果尺寸和精度通常由光刻或刻蝕環節的分辨力決定?!白韵露稀奔夹g則是從微觀世界出發,通過控制原子、分子和其他納米對象的相互作用力將各種單元構建在一起,形成微納結構與器件?;诠饪坦に嚨奈⒓{加工技術主要包含以下過程:掩模(mask)制備、圖形形成及轉移(涂膠、曝光、顯影)、薄膜沉積、刻蝕、外延生長、氧化和摻雜等。在基片表面涂覆一層某種光敏介質的薄膜(抗蝕膠),曝光系統把掩模板的圖形投射在(抗蝕膠)薄膜上,光(光子)的曝光過程是通過光化學作用使抗蝕膠發生光化學作用,形成微細圖形的潛像,再通過顯影過程使剩余的抗蝕膠層轉變成具有微細圖形的窗口,后續基于抗蝕膠圖案進行鍍膜、刻蝕等可進一步制作所需微納結構或器件。
激光微納加工技術的實現方式:接觸式并行激光加工技術是指利用微球體顆粒進行激光圖案化。微球激光納米加工的機理。微球激光納米加工技術初源于對激光清潔領域的研究。研究發現,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生亞波長尺寸的微/納孔。對于金屬顆粒而言,這是由于顆粒與基底之間的LSPR產生的強電磁場增強造成的;對于介質顆粒而言,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現聚焦而引起的電磁場增強。這一過程可以實現入射光強度的60倍增強。通過對微球的直徑,折射率,環境以及入射的激光強度進行設計,可以實現在基底上燒蝕出亞波長尺寸的微/納孔。微球激光納米加工的實現方式對于微球激光納米加工技術,根據操縱微球顆粒排列方式的不同,可以分為兩類:一是利用光鑷技術操縱微球體顆粒以制造任意圖案;二是利用自組裝技術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濟的方法。 微納加工設備主要有:光刻、刻蝕、鍍膜、濕法腐蝕、絕緣層鍍膜等!
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。沉積技術分為物理沉積、化學沉積和混合方法沉積。蒸發沉積(熱蒸發、電子束蒸發)和濺射沉積是典型的物理方法;化學氣相沉積是典型的化學方法;等離子體增強化學氣相沉積是物理與化學方法相結合的混合方法。薄膜沉積過程,通常生成的是非晶膜和多晶膜,沉積部位和晶態結構都是隨機的,而沒有固定的晶態結構。外延生長實質上是材料科學的薄膜加工方法,其含義是:在一個單晶的襯底上,定向地生長出與基底晶態結構相同或相似的晶態薄層。其他薄膜成膜方法,如電化學沉積、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。不同的表面微納結構可以呈現出相應的功能,隨著科技的發展,不同功能的微納結構及器件將會得到更多的應用。目前表面功能微納結構及器件,諸如超材料、超表面等充滿“神奇”力量的結構或器件,的發展仍受到微納加工技術的限制。因此,研究功能微納結構及器件需要從微納結構的加工技術方面進行廣深入的研究,提高微納加工技術的加工能力和效率是未來微納結構及器件研究的重點方向。微納加工涉及領域廣、多學科交叉融合,其較主要的發展方向是微納器件與系統(MEMS)!巴中激光微納加工
新一代微納制造系統應滿足的要求:能生產多種多樣高度復雜的微納產品!西安微納加工平臺
在微納加工過程中,薄膜的形成方法主要為物理沉積、化學沉積和混合方法沉積。蒸發沉積(熱蒸發、電子束蒸發)和濺射沉積是典型的物理方法,主要用于沉積金屬單質薄膜、合金薄膜、化合物等。熱蒸發是在高真空下,利用電阻加熱至材料的熔化溫度,使其蒸發至基底表面形成薄膜,而電子束蒸發為使用電子束加熱;磁控濺射在高真空,在電場的作用下,Ar氣被電離為Ar離子高能量轟擊靶材,使靶材發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,熱蒸發主要用于沉積低熔點金屬薄膜或者厚膜;化學氣相沉積(CVD)是典型的化學方法而等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)是物理與化學相結合的混合方法,CVD和PECVD主要用于生長氮化硅、氧化硅等介質膜。西安微納加工平臺
廣東省科學院半導體研究所坐落在長興路363號,是一家專業的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合的專業人才隊伍。平臺當前緊抓技術創新和公共服務,面向國內外高校、科研院所以及企業提供開放共享,為技術咨詢、創新研發、技術驗證以及產品中試提供支持。公司。公司目前擁有專業的技術員工,為員工提供廣闊的發展平臺與成長空間,為客戶提供高質的產品服務,深受員工與客戶好評。公司業務范圍主要包括:微納加工技術服務,真空鍍膜技術服務,紫外光刻技術服務,材料刻蝕技術服務等。公司奉行顧客至上、質量為本的經營宗旨,深受客戶好評。一直以來公司堅持以客戶為中心、微納加工技術服務,真空鍍膜技術服務,紫外光刻技術服務,材料刻蝕技術服務市場為導向,重信譽,保質量,想客戶之所想,急用戶之所急,全力以赴滿足客戶的一切需要。