東營激光微納加工

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-01-12

       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。微納加工技術(shù)的特點(diǎn):微型化。東營激光微納加工

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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。晉城微納加工設(shè)備微納制造技術(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(shí)和改造世界!

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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。電子束的掃描步長由束斑直徑所限制。步長過大,不能實(shí)現(xiàn)緊密地平面束掃描;步長過小,電子束掃描區(qū)域會(huì)受到過多的電子散射作用。電子束流劑量由電子束電流強(qiáng)度和駐留時(shí)間所決定。電子束流劑量過小,抗蝕劑不能完全感光;電子束流劑量過大,圖形邊緣的抗蝕劑會(huì)受到過多的電子散射作用。由于高能量的電子波長要比光波長短成百上千倍,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。

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。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。

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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)。然而,深紫外和極紫外光刻系統(tǒng)及其相應(yīng)的光學(xué)掩模都是基于低速高成本的電子束光刻(EBL)或者聚焦離子束刻蝕(FIB)技術(shù),導(dǎo)致其價(jià)格都相對(duì)昂貴。因此,無掩模的高速制備法是微納結(jié)構(gòu)制備的優(yōu)先方法。在這些無掩模方法中,直接激光寫入(direct laser writing, DLW)是一種重要的、被廣采用的微處理技術(shù),能夠提供比較低的價(jià)格和相對(duì)較高的吞吐量。但是,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。機(jī)械微加工是微納制造中較方便,也較接近傳統(tǒng)材料加工方式的微成型技術(shù)。延安超快微納加工

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      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。東營激光微納加工

廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所屬于電子元器件的高新企業(yè),技術(shù)力量雄厚。是一家****企業(yè),隨著市場(chǎng)的發(fā)展和生產(chǎn)的需求,與多家企業(yè)合作研究,在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上經(jīng)過不斷改進(jìn),追求新型,在強(qiáng)化內(nèi)部管理,完善結(jié)構(gòu)調(diào)整的同時(shí),良好的質(zhì)量、合理的價(jià)格、完善的服務(wù),在業(yè)界受到寬泛好評(píng)。公司擁有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì),具有微納加工技術(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)等多項(xiàng)業(yè)務(wù)。廣東省半導(dǎo)體所以創(chuàng)造***產(chǎn)品及服務(wù)的理念,打造高指標(biāo)的服務(wù),引導(dǎo)行業(yè)的發(fā)展。