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、制造和系統(tǒng)集成過程中,,對各種參量進行微米/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),目標是獲得微米級測量精度,,或表征微結(jié)構(gòu)的幾何,、機械及力學特性;納米測量則主要服務(wù)于材料工程和納米科學,,特別是納米材料,,目標是獲得材料的結(jié)構(gòu)、地貌和成分的信息,。在半導體領(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時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,。不同的表面微納結(jié)構(gòu)可以呈現(xiàn)出相應(yīng)的功能,,隨著科技的發(fā)展,不同功能的微納結(jié)構(gòu)及器件將會得到更多的應(yīng)用,。目前表面功能微納結(jié)構(gòu)及器件,,諸如超材料、超表面等充滿“神奇”力量的結(jié)構(gòu)或器件,的發(fā)展仍受到微納加工技術(shù)的限制,。因此,,研究功能微納結(jié)構(gòu)及器件需要從微納結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)方面進行廣深入的研究。 高精度的微細結(jié)構(gòu)通過控制聚焦電子束(光束)移動書寫圖案進行曝光,。常州鍍膜微納加工
高精度的微細結(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)移動書寫圖案進行曝光,,具有比較高的曝光精度,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,、多臺階微光學元件等。據(jù)悉,,某公司新上市的手機產(chǎn)品中人臉識別模塊就采用了多臺階微光學元件,,以及當下如火如荼的無人駕駛技術(shù)中激光雷達光學系統(tǒng)也用到了復雜的微光學元件。這類精密的微納結(jié)構(gòu)光學元件需采用灰度光刻技術(shù)進行制作,。直寫技術(shù),,通過在光束移動過程中進行相應(yīng)的曝光能量調(diào)節(jié),可以實現(xiàn)良好的灰度光刻能力,。江門微納加工微納加工按技術(shù)分類,,主要分為平面工藝、探針工藝,、模型工藝,。
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,、制造和系統(tǒng)集成過程中,,對各種參量進行微米/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),,目標是獲得微米級測量精度,,或表征微結(jié)構(gòu)的幾何、機械及力學特性,;納米測量則主要服務(wù)于材料工程和納米科學,,特別是納米材料,目標是獲得材料的結(jié)構(gòu)、地貌和成分的信息,。在半導體領(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時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,。
基于掩模板圖形傳遞的光刻工藝可制作宏觀尺寸的微細結(jié)構(gòu),,受光學衍射的極限,適用于微米以上尺度的微細結(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0.5μm,,采用深紫外曝光光源可能實現(xiàn)0.1μm,。但利用這種光刻技術(shù)實現(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)尚處于實驗室研究階段,。微納加工涉及領(lǐng)域廣、多學科交叉融合,,其較主要的發(fā)展方向是微納器件與系統(tǒng)(MEMS),。
研究應(yīng)著眼于開發(fā)一種新型的可配置、可升級的微納制造平臺和系統(tǒng),,以降低大批量或是小規(guī)模定制產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,。新一代微納制造系統(tǒng)應(yīng)滿足下述要求:(1)能生產(chǎn)多種多樣高度復雜的微納產(chǎn)品;(2)具有微納特性的組件的小型化連續(xù)生產(chǎn),;(3)為了掌握基于整個生產(chǎn)加工鏈制造的知識,,新設(shè)計和仿真系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)過程的全部跨學科知識進行條理化和儲存;(4)為了保證生產(chǎn)的靈活性和適應(yīng)性,,應(yīng)確保在分布式制造中各企業(yè)的有效合作,,以支撐通過新型商業(yè)生產(chǎn),、管理和物流方法來實現(xiàn)的中小型企業(yè)在綜合制造網(wǎng)絡(luò)中的有效整合;(5)是一個擁有更高級的智能和可靠性,、可根據(jù)相應(yīng)環(huán)境自行調(diào)整設(shè)置及生產(chǎn)加工參數(shù)的,、可嵌入整個生產(chǎn)制造行業(yè)的制造系統(tǒng);(6)新型可快速配置和價格適中的微納制造系統(tǒng),,融入了面向任務(wù)和可重復配置的理念,,能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的系統(tǒng)升級和無縫重復配置。高精度的微細結(jié)構(gòu)可以通過電子束直寫或激光直寫制作,。潮州微納加工技術(shù)
在過去的幾年中,,全球各地的研究機構(gòu)和大學已開始集中研究微觀和納米尺度現(xiàn)象、器件和系統(tǒng),。常州鍍膜微納加工
微納加工中,,材料濕法腐蝕是一個常用的工藝方法。材料的濕法化學刻蝕,,包括刻蝕劑到達材料表面和反應(yīng)產(chǎn)物離開表面的傳輸過程,,也包括表面本身的反應(yīng)。半導體技術(shù)中的許多刻蝕工藝是在相當緩慢并受速率控制的情況下進行的,,這是因為覆蓋在表面上有一污染層,。污染層厚度常有幾微米,,如果化學反應(yīng)有氣體逸出,,則此層就可能破裂。濕法刻蝕工藝常常有反應(yīng)物產(chǎn)生,,這種產(chǎn)物受溶液的溶解速率的限制,。為了使刻蝕速率提高,常常使溶液攪動,,因為攪動增強了外擴散效應(yīng),。多晶和非晶材料的刻蝕是各向異性的。然而,,結(jié)晶材料的刻蝕可能是各向同性,,也可能是各向異性的,它取決于反應(yīng)動力學的性質(zhì),。晶體材料的各向同性刻蝕常被稱作拋光刻蝕,,因為它們產(chǎn)生平滑的表面。各向異性刻蝕通常能顯示晶面,,或使晶體產(chǎn)生缺陷,。因此,可用于化學加工,,也可作為結(jié)晶刻蝕劑,。常州鍍膜微納加工