微納測(cè)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(guò)程中,對(duì)各種參量進(jìn)行微米/納米檢測(cè)的技術(shù)。微米測(cè)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(jí)測(cè)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(cè)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(cè)量有關(guān)的參數(shù)主要包括:特征尺寸或線(xiàn)寬、重合度、薄膜的厚度和表面的糙度等等。未來(lái),微納測(cè)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(dòng)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(cè)量原理、測(cè)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(xiàn)測(cè)試方法和微納器件質(zhì)量快速檢測(cè)系統(tǒng)已成為了微納測(cè)試與表征的主要發(fā)展趨勢(shì)。干法刻蝕能夠滿(mǎn)足亞微米/納米線(xiàn)寬制程技術(shù)的要求,且在微納加工技術(shù)中被大量使用。江蘇超快微納加工
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(gè)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(xiě)入器逐點(diǎn)生成圖案,因此吞吐量是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。對(duì)于上述兩個(gè)挑戰(zhàn):分辨率方面,一是可以通過(guò)原子力顯微鏡(AFM)或掃描近場(chǎng)顯微鏡(SNOM)等近場(chǎng)技術(shù)來(lái)提高,二是可以通過(guò)使用短波長(zhǎng)光源來(lái)提高,三是可以通過(guò)非線(xiàn)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(xiě)等并行激光加工方法來(lái)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(lái)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(yáng)能電池和超材料領(lǐng)域的表面處理和功能器件制造,對(duì)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。 張家口激光微納加工提高微納加工技術(shù)的加工能力和效率是未來(lái)微納結(jié)構(gòu)及器件研究的重點(diǎn)方向。
高精度的微細(xì)結(jié)構(gòu)可以通過(guò)電子束直寫(xiě)或激光直寫(xiě)制作,這類(lèi)光刻技術(shù),像“寫(xiě)字”一樣,通過(guò)控制聚焦電子束(光束)移動(dòng)書(shū)寫(xiě)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(jiàn)肘,目前直寫(xiě)光刻技術(shù)適用于小面積的微納結(jié)構(gòu)制作。近年來(lái),三維浮雕微納結(jié)構(gòu)的需求越來(lái)越大,如閃耀光柵、菲涅爾透鏡、多臺(tái)階微光學(xué)元件等。據(jù)悉,蘋(píng)果公司新上市的手機(jī)產(chǎn)品中人臉識(shí)別模塊就采用了多臺(tái)階微光學(xué)元件,以及當(dāng)下如火如荼的無(wú)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(lèi)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(xiě)技術(shù),通過(guò)在光束移動(dòng)過(guò)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。
微納制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)統(tǒng)和其他綜合系統(tǒng);納米生物學(xué)等。另一方面,微納技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也得到了比較大拓展。到目前為止。微納技術(shù)已經(jīng)被普遍應(yīng)用于****和民用產(chǎn)品。較主要的應(yīng)用如納米級(jí)機(jī)械加工、電子束和離子束加微納技術(shù)一般指微米、納米級(jí)A技術(shù)、掃描隧道顯微加工技術(shù)等。100nm)的材料、設(shè)計(jì)、制造、測(cè)量、控我國(guó)微納制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀制和產(chǎn)品的研究、加工、制造以及應(yīng)用技由于受到基礎(chǔ)裝備、工藝技術(shù)、科研術(shù)。在基礎(chǔ)科研以及制造行業(yè)中,微納制經(jīng)費(fèi)、行業(yè)基礎(chǔ)等多方面因素的影響。我造技術(shù)的研究從其誕生之初就一直牢據(jù)行國(guó)的微納制造技術(shù)的研究與世界先進(jìn)水平業(yè)的杰出位置。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。
微納加工技術(shù)的特點(diǎn):(1)微電子化:采用MEMS工藝,可以把不同功能、不同敏感方向或致動(dòng)方向的多個(gè)傳感器或執(zhí)行器集成于一體,或形成微傳感陣列、微執(zhí)行器陣列甚至把多種功能的器件集成在一起,形成復(fù)雜的微系統(tǒng)。微傳感器、微執(zhí)行器和微電子器件的集成可制造出可靠性、穩(wěn)定性比較高的微電子機(jī)械系統(tǒng)。(2)MEMS技術(shù)適合批量生產(chǎn):用硅微加工工藝在同一硅片上同時(shí)可制造出成百上千微型機(jī)電裝置或完整的MEMS,批量生產(chǎn)可較大降低生產(chǎn)成本。(3)多學(xué)科交叉:MEMS涉及電子、機(jī)械、材料、制造、信息與自動(dòng)控制、物理、化學(xué)和生物等多學(xué)科,并集約當(dāng)今科學(xué)發(fā)展的許多成果。微納加工按技術(shù)分類(lèi),主要分為平面工藝、探針工藝、模型工藝。江蘇超快微納加工
高精度的微細(xì)結(jié)構(gòu)可以通過(guò)電子束直寫(xiě)或激光直寫(xiě)制作。江蘇超快微納加工
目前微納制造領(lǐng)域較常用的一種微細(xì)加工技術(shù)是LIGA。這項(xiàng)技術(shù)由于可加工尺寸小、精度高,適合加工半導(dǎo)體材料,因而在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中得到普遍的應(yīng)用,其較基礎(chǔ)的中心技術(shù)是光刻,即曝光和刻蝕工藝。隨著LIGA技術(shù)的發(fā)展,人們開(kāi)發(fā)出了比較多種不同的曝光、刻蝕工藝,以滿(mǎn)足不同精度尺寸、生產(chǎn)效率等的需求。LIGA技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟,但是這項(xiàng)技術(shù)的基本原理決定了它必然會(huì)存在的一些缺陷,比如工藝過(guò)程復(fù)雜、制備環(huán)境要求高(比如需要凈化間等)、設(shè)備投入大、生產(chǎn)成本高等。江蘇超快微納加工