在微電子與光電子集成中,薄膜的形成方法主要有兩大類,及沉積和外延生長。沉積技術(shù)分為物理沉積、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;化學(xué)氣相沉積是典型的化學(xué)方法;等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積是物理與化學(xué)方法相結(jié)合的混合方法。薄膜沉積過程,通常生成的是非晶膜和多晶膜,沉積部位和晶態(tài)結(jié)構(gòu)都是隨機(jī)的,而沒有固定的晶態(tài)結(jié)構(gòu)。外延生長實(shí)質(zhì)上是材料科學(xué)的薄膜加工方法,其含義是:在一個(gè)單晶的襯底上,定向地生長出與基底晶態(tài)結(jié)構(gòu)相同或相似的晶態(tài)薄層。其他薄膜成膜方法,如電化學(xué)沉積、脈沖激光沉積法、溶膠凝膠法、自組裝法等,也都廣用于微納制作工藝中。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(huì)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(jìn)行廣深入的研究,提高微納加工技術(shù)的加工能力和效率是未來微納結(jié)構(gòu)及器件研究的重點(diǎn)方向。微納加工平臺(tái),主要是兩個(gè)方面:微納加工、微納檢測(cè)。延安微納加工中心
微納加工技術(shù)的發(fā)展,將促進(jìn)納米光電子器件向更深更廣的方向發(fā)展。微納加工的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)在光電子領(lǐng)域帶來許多新的量子物理效應(yīng),如量子點(diǎn)的庫侖阻塞效應(yīng)和光子輔助隧穿效應(yīng),光子晶體的光子帶隙效應(yīng)等。對(duì)這些新的納米結(jié)構(gòu)帶來的新現(xiàn)象的研究將為研制新原理基礎(chǔ)上的新器件打下基礎(chǔ)。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。湛江量子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(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:特征尺寸或線寬、重合度、薄膜的厚度和表面的糙度等等。未來,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)。
激光微納加工技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式:接觸式并行激光加工技術(shù)是指利用微球體顆粒進(jìn)行激光圖案化。微球激光納米加工的機(jī)理。微球激光納米加工技術(shù)初源于對(duì)激光清潔領(lǐng)域的研究。研究發(fā)現(xiàn),基底上的微小球形顆粒在脈沖激光照射后,基底上球形顆粒的中心位置能夠產(chǎn)生亞波長尺寸的微/納孔。對(duì)于金屬顆粒而言,這是由于顆粒與基底之間的LSPR產(chǎn)生的強(qiáng)電磁場(chǎng)增強(qiáng)造成的;對(duì)于介質(zhì)顆粒而言,由于其大半部分是透明的,可以將透明顆??闯蔀槲⑶蛲哥R,入射光在微球形透鏡的底面實(shí)現(xiàn)聚焦而引起的電磁場(chǎng)增強(qiáng)。這一過程可以實(shí)現(xiàn)入射光強(qiáng)度的60倍增強(qiáng)。通過對(duì)微球的直徑,折射率,環(huán)境以及入射的激光強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)在基底上燒蝕出亞波長尺寸的微/納孔。微球激光納米加工的實(shí)現(xiàn)方式對(duì)于微球激光納米加工技術(shù),根據(jù)操縱微球顆粒排列方式的不同,可以分為兩類:一是利用光鑷技術(shù)操縱微球體顆粒以制造任意圖案;二是利用自組裝技術(shù)制造微球體陣列掩模。這種基于微球體的并行激光加工是納米制造中一種比較經(jīng)濟(jì)的方法。 微機(jī)電系統(tǒng)、微光電系統(tǒng)、生物微機(jī)電系統(tǒng)等是微納米技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域!
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:特征尺寸或線寬、重合度、薄膜的厚度和表面的糙度等等。未來,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)。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(huì)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(jìn)行廣深入的研究。 微納加工設(shè)備主要有:光刻、刻蝕、鍍膜、濕法腐蝕、絕緣層鍍膜等!撫州微納加工工藝流程
微納加工技術(shù)指尺度為亞毫米、微米和納米量級(jí)元件系統(tǒng)集成與應(yīng)用技術(shù)。延安微納加工中心
納秒和飛秒之間,皮秒激光微納加工應(yīng)用獨(dú)具優(yōu)勢(shì)!與傳統(tǒng)的微納加工技術(shù)相比,激光微納加工具有如下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):非接觸加工不損壞工具、能量可調(diào)、加工方式靈活、可實(shí)現(xiàn)柔性加工等。其中全固態(tài)皮秒激光具有極窄的脈沖寬度(皮秒)、極高的峰值功率(兆瓦)以及優(yōu)異的光束質(zhì)量,被廣泛應(yīng)用于各種金屬、非金屬材料的精密加工。研究表明,脈沖寬度高于10ps的皮秒激光加工過程中有明顯的熱效應(yīng)存在,而且隨著激光與材料作用時(shí)間的增加,工件表面會(huì)產(chǎn)生微裂紋以及再鑄層;脈沖寬度低于5ps的皮秒激光與材料作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生非線性效應(yīng),這對(duì)金屬材料的加工非常不利。因此,適合微納精密加工用的皮秒激光的脈沖寬度在5~10ps之間。為了提高加工效率,重復(fù)頻率一般設(shè)定在十萬赫茲量級(jí),而平均功率則根據(jù)所加工材料的燒蝕閾值而定。延安微納加工中心
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所在同行業(yè)領(lǐng)域中,一直處在一個(gè)不斷銳意進(jìn)取,不斷制造創(chuàng)新的市場(chǎng)高度,多年以來致力于發(fā)展富有創(chuàng)新價(jià)值理念的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),在廣東省等地區(qū)的電子元器件中始終保持良好的商業(yè)口碑,成績讓我們喜悅,但不會(huì)讓我們止步,殘酷的市場(chǎng)磨煉了我們堅(jiān)強(qiáng)不屈的意志,和諧溫馨的工作環(huán)境,富有營養(yǎng)的公司土壤滋養(yǎng)著我們不斷開拓創(chuàng)新,勇于進(jìn)取的無限潛力,廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所供應(yīng)攜手大家一起走向共同輝煌的未來,回首過去,我們不會(huì)因?yàn)槿〉昧艘稽c(diǎn)點(diǎn)成績而沾沾自喜,相反的是面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈的市場(chǎng)氛圍,我們更要明確自己的不足,做好迎接新挑戰(zhàn)的準(zhǔn)備,要不畏困難,激流勇進(jìn),以一個(gè)更嶄新的精神面貌迎接大家,共同走向輝煌回來!