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,。“自上而下”是從宏觀對(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,。“自下而上”技術(shù)則是從微觀世界出發(fā),,通過控制原子,、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,。干法刻蝕能夠滿足亞微米/納米線寬制程技術(shù)的要求,,且在微納加工技術(shù)中被大量使用。常州超快微納加工
濺射鍍膜有兩種方式:一種稱為離子束濺射,,指真空狀態(tài)下用離子束轟擊靶表面,,使濺射出的粒子在基體表面成膜,該工藝較為昂貴,,主要用于制取特殊的薄膜,;另一種稱為陰極濺射,,主要利用低壓氣體放電現(xiàn)象,使處于等離子狀態(tài)下的離子轟擊靶面,,濺射出的粒子沉積在基體上,。它采用平行板電極結(jié)構(gòu),膜料物質(zhì)做成的大面積靶為陰極,,支持基體的基板為陽極,,安裝于鐘罩式真空容器內(nèi)。為減少污染,,先將鐘罩內(nèi)的壓強(qiáng)抽到小于10-3~10-4Pa,,然后充入Ar氣,使壓強(qiáng)維持在1~10Pa,。在兩極之間加數(shù)千伏的電壓進(jìn)行濺射鍍膜,。與蒸發(fā)鍍膜相比,濺射鍍膜時(shí)靶材(膜料)無相變,,化合物成分穩(wěn)定,,合金不易分餾,因此適合制備的膜材非常廣,。由于濺射沉積到襯底上的粒子能量比蒸發(fā)時(shí)的能量高50倍,,它們對(duì)襯底有清洗和升溫作用,所以形成的薄膜附著力大,。特別是濺射鍍膜容易控制膜的成分,,通過直接濺射或者反應(yīng)濺射,可以制備大面積均勻的各種合金膜,、化合物膜,、多層膜和復(fù)合膜。濺射鍍膜易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化,、自動(dòng)化作業(yè)和規(guī)?;a(chǎn)。但是,,由于濺射時(shí)要使用高電壓和氣體,,所以裝置比較復(fù)雜,,薄膜易受濺射氣氛的影響,,薄膜沉積速率也較低,。此外,,濺射鍍膜需要事先制備各種成分的靶,,裝卸靶不太方便,。 九江微納加工中心微納加工平臺(tái)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(cè)量,!
MEMS(微機(jī)電系統(tǒng)),,是指以微型化,、系統(tǒng)化的理論為指導(dǎo),通過半導(dǎo)體制造等微納加工手段,,形成特征尺度為微納米量級(jí)的系統(tǒng)裝置,。相對(duì)于先進(jìn)的集成電路(IC)制造工藝(遵循摩爾定律),,MEMS制造工藝不單純追求線寬而注重功能特色化,,即利用微納結(jié)構(gòu)或/和敏感材料實(shí)現(xiàn)多種傳感和執(zhí)行功能,,工藝節(jié)點(diǎn)通常從500nm到110nm,,襯底材料也不局限硅,,還包括玻璃,、聚合物,、金屬等。由MEMS技術(shù)構(gòu)建的產(chǎn)品往往具有體積小,、重量輕,、功耗低,、成本低等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于汽車、手機(jī),、工業(yè)、醫(yī)療,、**、航空航天等領(lǐng)域,。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。
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)材料結(jié)構(gòu)的不同還應(yīng)該選擇是否采用偏振輸出等因素,。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(cè)量等!
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,。 微納加工技術(shù)的特點(diǎn):微型化,。宜昌微納加工平臺(tái)
微納加工技術(shù)對(duì)現(xiàn)代的生活、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),。常州超快微納加工
微納加工當(dāng)中,GaN材料的刻蝕一般采用光刻膠來做掩膜,,但是刻蝕GaN和光刻膠,,選擇比接近1:1,如果需要刻蝕深度超過3微米以上的都需要采用厚膠來做掩膜,。對(duì)于刻蝕更深的GaN,那就需要采用氧化硅來做刻蝕的掩模,刻蝕GaN的氣體對(duì)于刻蝕氧化硅刻蝕比例可以達(dá)到8:1,。應(yīng)用于MEMS制作的襯底可以說是各種各樣的,如硅晶圓,、玻璃晶圓,、塑料,、還其他的材料。硅晶圓包括氧化硅片,、SOI硅片、高阻硅片等,硅片晶圓包括單晶石英玻璃,、高硼硅玻璃、光學(xué)玻璃,、光敏玻璃等。塑料材料包括PMMA,、PS、光學(xué)樹脂等材料,。其他材料包括陶瓷,、AlN材料,、金屬等材料。常州超快微納加工
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所是以提供微納加工技術(shù)服務(wù),,真空鍍膜技術(shù)服務(wù),,紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù)為主的****,,公司位于長(zhǎng)興路363號(hào),,成立于2016-04-07,迄今已經(jīng)成長(zhǎng)為電子元器件行業(yè)內(nèi)同類型企業(yè)的佼佼者,。廣東省半導(dǎo)體所以微納加工技術(shù)服務(wù),,真空鍍膜技術(shù)服務(wù),,紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù)為主業(yè),,服務(wù)于電子元器件等領(lǐng)域,,為全國(guó)客戶提供先進(jìn)微納加工技術(shù)服務(wù),真空鍍膜技術(shù)服務(wù),,紫外光刻技術(shù)服務(wù),,材料刻蝕技術(shù)服務(wù)。多年來,,已經(jīng)為我國(guó)電子元器件行業(yè)生產(chǎn),、經(jīng)濟(jì)等的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。