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^對象出發(fā),以光刻工藝為基礎(chǔ),對材料或原料進(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),通過控制原子、分子和其他納米對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?;诠饪坦に嚨奈⒓{加工技術(shù)主要包含以下過程:掩模(mask)制備、圖形形成及轉(zhuǎn)移(涂膠、曝光、顯影)、薄膜沉積、刻蝕、外延生長、氧化和摻雜等。在基片表面涂覆一層某種光敏介質(zhì)的薄膜(抗蝕膠),曝光系統(tǒng)把掩模板的圖形投射在(抗蝕膠)薄膜上,光(光子)的曝光過程是通過光化學(xué)作用使抗蝕膠發(fā)生光化學(xué)作用,形成微細(xì)圖形的潛像,再通過顯影過程使剩余的抗蝕膠層轉(zhuǎn)變成具有微細(xì)圖形的窗口,后續(xù)基于抗蝕膠圖案進(jìn)行鍍膜、刻蝕等可進(jìn)一步制作所需微納結(jié)構(gòu)或器件。 未來幾年微納制造系統(tǒng)和平臺的發(fā)展前景包括的方面:智能的、可升級的和適應(yīng)性強(qiáng)的微納制造系統(tǒng)。量子微納加工價(jià)目
微納加工:干法刻蝕VS濕法刻蝕!刻蝕工藝:用化學(xué)或物理方法有選擇性地從某一材料表面去除不需要那部分的過程,獲得目標(biāo)圖形。在半導(dǎo)體制造中有兩種基本的刻蝕工藝:干法刻蝕和濕法刻蝕。干法刻蝕的刻蝕劑是等離子體,是利用等離子體和表面薄膜反應(yīng),形成揮發(fā)性物質(zhì),或直接轟擊薄膜表面使之被刻蝕的工藝。特點(diǎn):能實(shí)現(xiàn)各向異性刻蝕,從而保證細(xì)小圖形轉(zhuǎn)移后的保真性。缺點(diǎn):造價(jià)高。濕法刻蝕是通過化學(xué)刻蝕液和被刻蝕物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)將被刻蝕物質(zhì)剝離下來的方法。大多數(shù)濕法刻蝕是不容易控制的各向同性刻蝕。特點(diǎn):適應(yīng)性強(qiáng),表面均勻性好、對硅片損傷少,幾乎適用于所有的金屬、玻璃、塑料等材料。缺點(diǎn):圖形刻蝕保真想過不理想,刻蝕圖形的小線難以掌控。 激光微納加工工藝流程微納制造技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用標(biāo)志著人類可以在微、納米尺度認(rèn)識和改造世界。
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。
在過去的50多年中,微納加工技術(shù)的進(jìn)步極大地促進(jìn)了微電子技術(shù)和光電子技術(shù)的發(fā)展。微電子技術(shù)的發(fā)展以超大規(guī)模集成電路為,集成度以每18個(gè)月翻一番的速度提高,使得以90nm為小電路尺寸的集成電路芯片已經(jīng)開始批量生產(chǎn).以光刻與刻蝕為基礎(chǔ)的平面為加工技術(shù)已經(jīng)成為超大規(guī)模集成電路的技術(shù),隨著電子束光刻技術(shù)和電感耦合等離子體(ICP)刻蝕技術(shù)的出現(xiàn),平面微納加工工藝正在推動(dòng)以單電子器件與自旋電子器件為的新一代納米電子學(xué)的發(fā)展.高精度的微細(xì)結(jié)構(gòu)通過控制聚焦電子束(光束)移動(dòng)書寫圖案進(jìn)行曝光!
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。 微納加工技術(shù)的特點(diǎn):微型化。蘇州電子微納加工
微納加工技術(shù)的特點(diǎn):多樣化。量子微納加工價(jià)目
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)在過去的十多年里,一方面,以低維結(jié)構(gòu)材料生長和能帶工程為基礎(chǔ)的納米制造技術(shù)有了長足的發(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。量子微納加工價(jià)目
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