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阜新微納加工工藝

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-09-05

    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)品中人臉識別模塊就采用了多臺階微光學(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。 濕法刻蝕較普遍、也是成本較低的刻蝕方法!阜新微納加工工藝

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    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。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(xué)氣相沉積,該方法主要是利用氣相發(fā)生的物理化學(xué)過程,在工件表面形成功能型或裝飾性的金屬,可以用來實(shí)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。 廣東高精度微納加工在我國,微納制造技術(shù)同樣是重點(diǎn)發(fā)展方向之一。

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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)品中人臉識別模塊就采用了多臺階微光學(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。

    微納測試與表征技術(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,對各種參量進(jìn)行微米/納米檢測的技術(shù)。微米測量主要服務(wù)于精密制造和微加工技術(shù),目標(biāo)是獲得微米級測量精度,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。探索新的測量原理、測試方法和表征技術(shù),發(fā)展微納加工及制造實(shí)時(shí)在線測試方法和微納器件質(zhì)量快速檢測系統(tǒng)已成為了微納測試與表征的主要發(fā)展趨勢。 微納加工涉及領(lǐng)域廣、多學(xué)科交叉融合,其較主要的發(fā)展方向是微納器件與系統(tǒng)(MEMS)。

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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)格和相對較高的吞吐量。但是,實(shí)際應(yīng)用中存在兩個主要挑戰(zhàn):一是與FIB和EBL相比,分辨率還不夠高。光刻膠是微納加工中微細(xì)圖形加工的關(guān)鍵材料之一。黃岡半導(dǎo)體微納加工

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。阜新微納加工工藝

    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,因此吞吐量是一個很大的挑戰(zhàn)。對于上述兩個挑戰(zhàn):分辨率方面,一是可以通過原子力顯微鏡(AFM)或掃描近場顯微鏡(SNOM)等近場技術(shù)來提高,二是可以通過使用短波長光源來提高,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,為未來微納加工技術(shù)的發(fā)展提供新的方向;同時(shí)可以地廣泛應(yīng)用于傳感、太陽能電池和超材料領(lǐng)域的表面處理和功能器件制造,對生物醫(yī)學(xué)器件制造、光通信、傳感、以及光譜學(xué)等領(lǐng)域得發(fā)展研究具有重要意義。 阜新微納加工工藝

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