石家庄半导体微纳加工

    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。 目前微纳制造领域较常用的一种微细加工技术是LIGA！石家庄半导体微纳加工

         微纳加工技术也可分为机械加工、化学腐蚀、能量束加工、复合加工、隧道扫描显微技术加工等方法。机械加工方法包括单晶金刚石刀具的超精密切割、金刚石砂轮和CBN砂轮的超精密磨削和镜面磨削、磨削、砂带抛光等固定磨料工具的加工、磨削、抛光等自由磨料的加工。能束加工可以去除加工对象、添加和表面改性。例如，激光切割、钻孔和表面硬化改性。光刻、焊接、微米和纳米钻孔、切割、离子和等离子体蚀刻等。能量束的加工方法还包括电火花加工、电化学加工、电解射流加工、分子束延伸等。微纳加工是的技术，可以进行原子级操作和原子去除、添加和搬迁。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。石家庄半导体微纳加工通过光刻技术制作出的微纳结构需进一步通过刻蚀或者镀膜，才可获得所需的结构或元件。

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，分辨率还不够高。

飞秒激光微纳加工类型飞秒激光微纳加工的类型可以分为激光烧蚀微加工以及双光子聚合加工。激光烧蚀微加工利用其本身独特的性质使材料瞬间蒸发，而不经历熔化过程，具有优良的加工特性。双光子聚合加工三维微纳结构时利用飞秒激光聚焦点上发生的双光子吸收效应，获得比衍射极限还要小的光响应，可以在多种材料上进行微纳米尺度的加工。对波长特定的激光来说，材料可分为吸收材料和透明材料。飞秒激光对于这些材料的作用机理都不相同。由于自由电子大量存在的缘故，金属具有良好的导热性和导电性。透明材料原本不会吸收这一波段，但是由于飞秒激光可以产生极高的光强，它使材料实现对激光的非线性吸收。未来几年微纳制造系统和平台的发展前景包括的方面：智能的、可升级的和适应性强的微纳制造系统！

    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。实际应用中存在两个主要挑战：一是与FIB和EBL相比，分辨率还不够高；二是由于直接的激光写入器逐点生成图案，因此吞吐量是一个很大的挑战。对于上述两个挑战：分辨率方面，一是可以通过原子力显微镜（AFM）或扫描近场显微镜（SNOM）等近场技术来提高，二是可以通过使用短波长光源来提高，三是可以通过非线性吸收实现超分辨率成像或制造；制造速度方面，除了工程学方法外，随着激光技术的发展，主要是提出了包括自组装微球激光加工、激光干涉光刻、多焦阵列激光直写等并行激光加工方法来提高制造速度。并行激光加工技术可以将二维加工技术扩展到三维加工，为未来微纳加工技术的发展提供新的方向；同时可以地广泛应用于传感、太阳能电池和超材料领域的表面处理和功能器件制造，对生物医学器件制造、光通信、传感、以及光谱学等领域得发展研究具有重要意义。 微纳加工技术的特点MEMS技术适合批量生产！景德镇石墨烯微纳加工

微纳加工技术的特点：微型化。石家庄半导体微纳加工

    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，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。基于光刻工艺的微纳加工技术主要包含以下过程：掩模（mask）制备、图形形成及转移（涂胶、曝光、显影）、薄膜沉积、刻蚀、外延生长、氧化和掺杂等。在基片表面涂覆一层某种光敏介质的薄膜（抗蚀胶），曝光系统把掩模板的图形投射在（抗蚀胶）薄膜上，光（光子）的曝光过程是通过光化学作用使抗蚀胶发生光化学作用，形成微细图形的潜像，再通过显影过程使剩余的抗蚀胶层转变成具有微细图形的窗口，后续基于抗蚀胶图案进行镀膜、刻蚀等可进一步制作所需微纳结构或器件。 石家庄半导体微纳加工

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