在過(guò)去的二十年中,微機(jī)電系統(tǒng)、微系統(tǒng)、微機(jī)械及其子領(lǐng)域,微流體學(xué)片上實(shí)驗(yàn)室,光學(xué)MEMS、RFMEMS、PowerMEMS、BioMEMS及其擴(kuò)展到納米級(jí)(例如,用于納米機(jī)電系統(tǒng)的NEMS)已經(jīng)重新使用,調(diào)整或擴(kuò)展了微制造方法。平板顯示器和太陽(yáng)能電池也正在使用類似的技術(shù)。各種設(shè)備的小型化在科學(xué)與工程的許多領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn):物理、化學(xué)、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、超精密工程、制造工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)。它也引起了各種各樣的跨學(xué)科研究。微納加工的主要概念和原理是微光刻、摻雜、薄膜、蝕刻、粘接和拋光。微納加工技術(shù)能突顯一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平!宜賓微納加工
刻蝕工藝:是在半導(dǎo)體工藝,按照掩模圖形或設(shè)計(jì)要求對(duì)半導(dǎo)體襯底表面或表面覆蓋薄膜進(jìn)行選擇性腐蝕或剝離的技術(shù)??涛g技術(shù)不僅是半導(dǎo)體器件和集成電路的基本制造工藝,而且還應(yīng)用于薄膜電路、印刷電路和其他微細(xì)圖形的加工??涛g還可分為濕法刻蝕和干法刻蝕。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,致力于打造高質(zhì)量檔次的公益性、開(kāi)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(kāi)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。宜賓微納加工微納加工技術(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)。
在過(guò)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(kāi)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.
微納加工中蒸鍍的物理過(guò)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(wú)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(guò)程反復(fù)進(jìn)行,當(dāng)聚集的粒子數(shù)超過(guò)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(guò)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。 高精度的微細(xì)結(jié)構(gòu)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。
微納加工技術(shù)指尺度為亞毫米、微米和納米量級(jí)元件以及由這些元件構(gòu)成的部件或系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、加工、組裝、系統(tǒng)集成與應(yīng)用技術(shù)。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。本文主要介紹微納加工的平面工藝,平面工藝主要可分為薄膜工藝、圖形化工藝(光刻)、刻蝕工藝。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(kāi)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(kāi)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。 微納加工平臺(tái)主要提供微納加工技術(shù)工藝,包括光刻、磁控濺射、電子束蒸鍍、濕法腐蝕、表面形貌測(cè)量等。攀枝花MENS微納加工
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!宜賓微納加工
電子束的能量越高,束斑的直徑就越小,比如10keV的電子束斑直徑為4nm,20keV時(shí)就減小到2nm。電子束的掃描步長(zhǎng)由束斑直徑所限制。步長(zhǎng)過(guò)大,不能實(shí)現(xiàn)緊密地平面束掃描;步長(zhǎng)過(guò)小,電子束掃描區(qū)域會(huì)受到過(guò)多的電子散射作用。電子束流劑量由電子束電流強(qiáng)度和駐留時(shí)間所決定。電子束流劑量過(guò)小,抗蝕劑不能完全感光;電子束流劑量過(guò)大,圖形邊緣的抗蝕劑會(huì)受到過(guò)多的電子散射作用。由于高能量的電子波長(zhǎng)要比光波長(zhǎng)短成百上千倍,因此限制分辨率的不是電子的衍射,而是各種電子像散和電子在抗蝕劑中的散射。電子散射會(huì)使圖形邊緣內(nèi)側(cè)的電子能量和劑量降低,產(chǎn)生內(nèi)鄰近效應(yīng);同時(shí)散射的電子會(huì)使圖形邊緣外側(cè)的抗蝕劑感光,產(chǎn)生外鄰近效應(yīng)。內(nèi)鄰近效應(yīng)使垂直的圖形拐角圓弧化,而外鄰近效應(yīng)使相鄰的圖形邊緣趨近和模糊。宜賓微納加工
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所專注技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā),發(fā)展規(guī)模團(tuán)隊(duì)不斷壯大。公司目前擁有較多的高技術(shù)人才,以不斷增強(qiáng)企業(yè)重點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)力,加快企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所主營(yíng)業(yè)務(wù)涵蓋微納加工技術(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),堅(jiān)持“質(zhì)量保證、良好服務(wù)、顧客滿意”的質(zhì)量方針,贏得廣大客戶的支持和信賴。公司深耕微納加工技術(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),正積蓄著更大的能量,向更廣闊的空間、更寬泛的領(lǐng)域拓展。