唐山微纳加工工艺
微纳加工可以满足高精度三维结构制备、多材料微纳结构加工以及器件成型与集成的加工需求,因此,在各类微纳结构化功能部件的研制中展现出了很大的技术优势。目前,飞秒激光已经广泛应用于多个前沿科学领域。利用飞秒激光可以制备各种微光学器件,如微透镜阵列、仿生复眼、光波导和超表面等。吉林大学研究团队利用双光子聚合技术制备了一种基于仿生蛋白质的微透镜,该透镜在外界刺激下可动态调节焦距,同时具有独特的伸缩性、良好的生物相容性和生物可降解性;进一步该团队利用激光加工技术制备了可变焦的仿生复眼,实现了大视场变焦成像的功能,如图1所示。利用其高精度、高分辨率和三维加工能力,飞秒激光加工技术成为制备三维微流控芯片的强大工具。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。唐山微纳加工工艺
2012年北京工业大学Duan等使用课题组自行研制的皮秒激光器对金属钼、钛和不锈钢进行了精密制孔研究,并利用旋切制孔方式对厚度为0.3mm的金属钼实现了孔径ϕ小于200μm的微孔加工,利用螺旋制孔方式在厚度为1mm不锈钢上实现了孔径为200μm的制孔效果。实验指出大口径微孔加工应采用旋切制孔方式,而加工较小口径时则更宜选用螺旋制孔方式。皮秒激光精密微孔加工过程中,对于厚度较小的材料(d<1μm),由于激光与材料作用的时间较短,以采用高峰值功率、窄脉宽的激光为宜,而对于厚度在百微米甚至超过1mm的金属材料的微孔加工,除了要考虑激光峰值功率以及脉冲宽度外,选择合适的制孔方式是必要的。此外,根据材料结构的不同还应该选择是否采用偏振输出等因素。遂宁微纳加工中心应用于MEMS制作的衬底可以说是各种各样的,如硅晶圆、玻璃晶圆、塑料、还其他的材料。
光刻是微纳加工技术中关键的工艺步骤,光刻的工艺水平决定产品的制程水平和性能水平。光刻的原理是在基底表面覆盖一层具有高度光敏感性光刻胶,再用光线(一般是紫外光、深紫外光、极紫外光)透过光刻板照射在基底表面,被光线照射到的光刻胶会发生反应。此后用显影液洗去被照射/未被照射的光刻胶, 就实现了图形从光刻板到基底的转移。光刻胶分为正性光刻和负性光刻两种基本工艺,区别在于两者使用的光刻胶的类型不同。负性光刻使用的光刻胶在曝光后会因为交联而变得不可溶解,并会固化,不会被溶剂洗掉,从而该部分硅片不会在后续流程中被腐蚀掉,负性光刻光刻胶上的图形与掩模版上图形相反。
微纳加工MEMS器件设计:根据客户需求,初步确定材料、工艺、和技术路线,并出具示意图。版图设计:在器件设计的基础上,将客户需求细化,并转化成版图设计。工艺设计:设计具体的工艺路线和实现路径,生产工艺流程图等技术要求。工艺流片:根据工艺设计和版图设计,小批量试样验证。批量生产:在工艺流片的基础上,进行批量验证生产。MEMS微型传感器及微机械结构图:微纳加工技术是先进制造的重要组成部分,是衡量国家高质量的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。很显然,微纳加工技术与微电子工艺技术有密切关系。微纳加工技术的特点多学科交叉。
光刻是半导体制造中常用的技术之一,是现代光电子器件制造的基础。然而,深紫外和极紫外光刻系统及其相应的光学掩模都是基于低速高成本的电子束光刻(EBL)或者聚焦离子束刻蚀(FIB)技术,导致其价格都相对昂贵。因此,无掩模的高速制备法是微纳结构制备的优先方法。在这些无掩模方法中,直接激光写入(direct laser writing, DLW)是一种重要的、被广采用的微处理技术,能够提供比较低的价格和相对较高的吞吐量。但是,实际应用中存在两个主要挑战:一是与FIB和EBL相比,分辨率还不够**法刻蚀能够满足亚微米/纳米线宽制程技术的要求,且在微纳加工技术中被大量使用。阳泉MENS微纳加工
目前微纳制造领域较常用的一种微细加工技术是LIGA!唐山微纳加工工艺
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,其主要的发展方向是微纳器件与系统(MEMS和NEMS)。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,对现活、生产产生了巨大的促进作用,并催生了一批新兴产业。广东省科学院半导体研究所微纳加工平台,面向半导体光电子器件、功率电子器件、MEMS、生物芯片等前沿领域,致力于打造的公益性、开放性、支撑性枢纽中心。平台拥有半导体制备工艺所需的整套仪器设备,建立了一条实验室研发线和一条中试线,加工尺寸覆盖2-6英寸(部分8英寸),同时形成了一支与硬件有机结合的专业人才队伍。平台当前紧抓技术创新和公共服务,面向国内外高校、科研院所以及企业提供开放共享,为技术咨询、创新研发、技术验证以及产品中试提供技术支持。 唐山微纳加工工艺
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