阜阳高精度微纳加工

    微纳测试与表征技术是微纳加工技术的基础与前提，它包括在微纳器件的设计、制造和系统集成过程中，对各种参量进行微米/纳米检测的技术。微米测量主要服务于精密制造和微加工技术，目标是获得微米级测量精度，或表征微结构的几何、机械及力学特性；纳米测量则主要服务于材料工程和纳米科学，特别是纳米材料，目标是获得材料的结构、地貌和成分的信息。在半导体领域人们所关心的与尺寸测量有关的参数主要包括：特征尺寸或线宽、重合度、薄膜的厚度和表面的糙度等等。未来，微纳测试与表征技术正朝着从二维到三维、从表面到内部、从静态到动态、从单参量到多参量耦合、从封装前到封装后的方向发展。探索新的测量原理、测试方法和表征技术，发展微纳加工及制造实时在线测试方法和微纳器件质量快速检测系统已成为了微纳测试与表征的主要发展趋势。不同的表面微纳结构可以呈现出相应的功能，随着科技的发展，不同功能的微纳结构及器件将会得到更多的应用。目前表面功能微纳结构及器件，诸如超材料、超表面等充满“神奇”力量的结构或器件，的发展仍受到微纳加工技术的限制。因此，研究功能微纳结构及器件需要从微纳结构的加工技术方面进行广深入的研究。 在我国，微纳制造技术同样是重点发展方向之一。阜阳高精度微纳加工

微纳加工技术是先进制造的重要组成部分，是衡量国家高级制造业水平的标志之一，具有多学科交叉性和制造要素极端性的特点，在推动科技进步、促进产业发展、拉动科技进步、保障**安全等方面都发挥着关键作用。微纳加工技术的基本手段包括微纳加工方法与材料科学方法两种。比较显然，微纳加工技术与微电子工艺技术有密切关系。微纳加工大致可以分为“自上而下”和“自下而上”两类。“自上而下”是从宏观对象出发，以光刻工艺为基础，对材料或原料进行加工，较小结果尺寸和精度通常由光刻或刻蚀环节的分辨力决定。“自下而上”技术则是从微观世界出发，通过控制原子、分子和其他纳米对象的相互作用力将各种单元构建在一起，形成微纳结构与器件。阜阳高精度微纳加工微纳加工技术指尺度为亚毫米、微米和纳米量级元件的优化设计、加工、组装、系统集成与应用技术。

微纳加工技术指尺度为亚毫米、微米和纳米量级元件以及由这些元件构成的部件或系统的优化设计、加工、组装、系统集成与应用技术，涉及领域广、多学科交叉融合，其较主要的发展方向是微纳器件与系统（MEMS）。微纳器件与系统是在集成电路制作上发展的系列**技术，研制微型传感器、微型执行器等器件和系统，具有微型化、批量化、成本低的鲜明特点，微纳加工技术对现代的生活、生产产生了巨大的促进作用，并催生了一批新兴产业。在Si片上形成具有垂直侧壁的高深宽比沟槽结构是制备先进MEMS器件的关键工艺，其各向异性刻蚀要求非常严格。高深宽比的干法刻蚀技术以其刻蚀速率快、各向异性较强、污染少等优点脱颖而出，成为MEMS器件加工的关键技术之一。

Mems加工工艺和微纳加工大体上都是一样的，只是表述不一样而已，MEMS即是微机械电子系统，大多时候等同于微纳系统是根据产品需要，在各类衬底（硅衬底，玻璃衬底，石英衬底，蓝宝石衬底等等）制作微米级微型结构的加工工艺。微纳传感器加工工艺制作的微型结构主要是作为各类传感器和执行器等，其中更加器件原理需要而制作的可动结构（齿轮，悬臂梁，空腔，桥结构等等）以及各种功能材料，本质上是将环境中的各种特征参数（温度，压力，气体，流量等等）变化通过微型结构转化为各种电信号（电压，电阻，电流等等）的差异，以实现小型化高灵敏的传感器和执行器。微纳加工设备主要有：光刻、刻蚀、镀膜、湿法腐蚀、绝缘层镀膜等。

微纳米科技发展迅速，是多学科交叉应用的前沿科学技术。微机电系统、微光电系统、生物微机电系统等是微纳米技术的重要应用领域。微纳结构器件是系统重要的组成部分，其制造的质量、效率和成本直接影响着行业的发展。在微纳结构器件制造中，聚合物材料具有成本低、机械性能优、加工效率高，生物兼容性好等明显优势，以热塑性聚合物为基材开发微纳结构器件是微纳米技术的研究热点和重要发展方向之一。聚合物微纳制造技术，集现代超精密加工、MEMS技术、NAMS技术、微纳测量技术、智能控制技术等杰出技术之大成，赋予人类在微纳米尺度对聚合物制件进行设计，并批量制备特征尺寸在数十纳米到数十微米的微纳几何结构及其阵列的能力。聚合物微纳米制造技术，不仅是对传统塑料加工方法的挑战，也是对传统机械加工方法和测控技术极限的挑战，属聚合物加工领域的技术前沿，值得广大从事聚合物加工的科研人员共同付出努力。高精度的微细结构通过控制聚焦电子束（光束）移动书写图案进行曝光。阜阳高精度微纳加工

微纳加工技术的特点多学科交叉。阜阳高精度微纳加工

MEMS工艺离不开曝光工艺。光刻曝光系统：接触式曝光和非接触式曝光的区别，在于曝光时掩模与晶片间相对关系是贴紧还是分开。接触式曝光具有分辨率高、复印面积大、复印精度好、曝光设备简单、操作方便和生产效率高等特点。但容易损伤和沾污掩模版和晶片上的感光胶涂层,影响成品率和掩模版寿命,对准精度的提高也受到较多的限制。一般认为，接触式曝光只适于分立元件和中、小规模集成电路的生产。非接触式曝光主要指投影曝光。在投影曝光系统中，掩膜图形经光学系统成像在感光层上，掩模与晶片上的感光胶层不接触,不会引起损伤和沾污,成品率较高，对准精度也高，能满足高集成度器件和电路生产的要求。但投影曝光设备复杂，技术难度高，因而不适于低档产品的生产。现代应用较广的是 1:1倍的全反射扫描曝光系统和x:1倍的在硅片上直接分步重复曝光系统。阜阳高精度微纳加工

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