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河南微納加工中心

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-09-03

      在微納加工過(guò)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)相結(jié)合的混合方法,,CVD和PECVD主要用于生長(zhǎng)氮化硅,、氧化硅等介質(zhì)膜。微納加工中,,材料濕法腐蝕是一個(gè)常用的工藝方法,。河南微納加工中心

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      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(guò)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。陽(yáng)江鍍膜微納加工在硅材料刻蝕當(dāng)中,,硅針的刻蝕需要用到各向同性刻蝕,,硅柱的刻蝕需要用到各項(xiàng)異性刻蝕!

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    微納加工-薄膜沉積與摻雜工藝,。在微納加工過(guò)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)相結(jié)合的混合方法,CVD和PECVD用于生長(zhǎng)氮化硅,、氧化硅等介質(zhì)膜,。真空蒸鍍,簡(jiǎn)稱蒸鍍,,是指在真空條件下,,采用一定的加熱蒸發(fā)方式蒸發(fā)鍍膜材料(或稱膜料)并使之氣化,粒子飛至基片表面凝聚成膜的工藝方法,。蒸鍍是使用較早,、用途較廣的氣相沉積技術(shù),具有成膜方法簡(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),。

       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(guò)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)了納米尺度的光刻和橫向刻蝕,使得人工橫向量子限制的量子線與量子點(diǎn)的制作成為可能.同時(shí),,光子晶體概念的出現(xiàn),,使得納米平面加工工藝廣地應(yīng)用到光介質(zhì)材料折射率周期性的改變中。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,!

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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)家高質(zhì)量的制造業(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,。很顯然,,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,,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(guò)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)的特點(diǎn):多樣化。鄭州激光微納加工

微納加工技術(shù)具有高精度,、科技含量高,、產(chǎn)品附加值高等特點(diǎn)!河南微納加工中心

    微納加工中蒸鍍的物理過(guò)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(wú)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(guò)程反復(fù)進(jìn)行,,當(dāng)聚集的粒子數(shù)超過(guò)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(guò)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,。 河南微納加工中心

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