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。微纳加工按技术分类，主要分为平面工艺、探针工艺、模型工艺。本文主要介绍微纳加工的平面工艺，平面工艺主要可分为薄膜工艺、图形化工艺（光刻）、刻蚀工艺。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...

基于掩模板图形传递的光刻工艺可制作宏观尺寸的微细结构，受光学衍射的极限，适用于微米以上尺度的微细结构制作，部分优化的光刻工艺可能具有亚微米的加工能力。例如，接触式光刻的分辨率可能到达0.5μm，采用深紫外曝光光源可能实现0.1μm。但利用这种光刻技术实现宏观面积的纳米/亚微米图形结构的制作是可欲而不可求的。近年来，国内外很多学者相继提出了超衍射极限光刻技术、周期减小光刻技术等，力求通过曝光光刻技术实现大面积的亚微米结构制作，但这类新型的光刻技术尚处于实验室研究阶段。微纳加工平台主要提供微纳加工技术工艺，包括光刻、磁控溅射、电子束蒸镀、湿法腐蚀、表面形貌测量等。泸州电子微纳加工微纳加工MEMS器...

激光微纳加工技术的实现方式：接触式并行激光加工技术是指利用微球体颗粒进行激光图案化。微球激光纳米加工的机理。微球激光纳米加工技术初源于对激光清洁领域的研究。研究发现，基底上的微小球形颗粒在脉冲激光照射后，基底上球形颗粒的中心位置能够产生亚波长尺寸的微/纳孔。对于金属颗粒而言，这是由于颗粒与基底之间的LSPR产生的强电磁场增强造成的；对于介质颗粒而言，由于其大半部分是透明的，可以将透明颗粒看成为微球透镜，入射光在微球形透镜的底面实现聚焦而引起的电磁场增强。这一过程可以实现入射光强度的60倍增强。通过对微球的直径，折射率，环境以及入射的激光强度进行设计，可以实现在基底上烧蚀出亚波长尺寸...

高精度的微细结构可以通过电子束直写或激光直写制作，这类光刻技术，像“写字”一样，通过控制聚焦电子束（光束）移动书写图案进行曝光，具有很高的曝光精度，但这两种方法制作效率极低，尤其在大面积制作方面捉襟见肘，目前直写光刻技术适用于小面积的微纳结构制作。近年来，三维浮雕微纳结构的需求越来越大，如闪耀光栅、菲涅尔透镜、多台阶微光学元件等。据悉，苹果公司新上市的手机产品中人脸识别模块就采用了多台阶微光学元件，以及当下如火如荼的无人驾驶技术中激光雷达光学系统也用到了复杂的微光学元件。这类精密的微纳结构光学元件需采用灰度光刻技术进行制作。直写技术，通过在光束移动过程中进行相应的曝光能量调节，可以...

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...

电子束的能量越高，束斑的直径就越小，比如10keV的电子束斑直径为4nm，20keV时就减小到2nm。电子束的扫描步长由束斑直径所限制。步长过大，不能实现紧密地平面束扫描;步长过小，电子束扫描区域会受到过多的电子散射作用。电子束流剂量由电子束电流强度和驻留时间所决定。电子束流剂量过小，抗蚀剂不能完全感光;电子束流剂量过大，图形边缘的抗蚀剂会受到过多的电子散射作用。由于高能量的电子波长要比光波长短成百上千倍，因此限制分辨率的不是电子的衍射，而是各种电子像散和电子在抗蚀剂中的散射。电子散射会使图形边缘内侧的电子能量和剂量降低，产生内邻近效应;同时散射的电子会使图形边缘外侧的抗蚀剂感光，产生外邻近效...

微纳制造可以应用在什么哪些领域？微纳制造作为国家新兴产业发展的重大关键技术之一，对国家装备实力和国民经济技术的发展起到重要作用。微纳制造技术的进步，推动着三大前沿科技的发展：生物技术、信息技术、纳米技术。由于微纳制造技术产品有体积小、集成度高、重量轻、智能化程度高等诸多优点，在信息科学、生物医疗、航空航天等领域广的应用。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...

MEMS（微机电系统），是指以微型化、系统化的理论为指导，通过半导体制造等微纳加工手段，形成特征尺度为微纳米量级的系统装置。相对于先进的集成电路（IC）制造工艺（遵循摩尔定律），MEMS制造工艺不单纯追求线宽而注重功能特色化，即利用微纳结构或/和敏感材料实现多种传感和执行功能，工艺节点通常从500nm到110nm，衬底材料也不局限硅，还包括玻璃、聚合物、金属等。由MEMS技术构建的产品往往具有体积小、重量轻、功耗低、成本低等优点，已广泛应用于汽车、手机、工业、医疗、**、航空航天等领域。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...

激光微纳加工技术的实现方式：接触式并行激光加工技术是指利用微球体颗粒进行激光图案化。微球激光纳米加工的机理。微球激光纳米加工技术初源于对激光清洁领域的研究。研究发现，基底上的微小球形颗粒在脉冲激光照射后，基底上球形颗粒的中心位置能够产生亚波长尺寸的微/纳孔。对于金属颗粒而言，这是由于颗粒与基底之间的LSPR产生的强电磁场增强造成的；对于介质颗粒而言，由于其大半部分是透明的，可以将透明颗粒看成为微球透镜，入射光在微球形透镜的底面实现聚焦而引起的电磁场增强。这一过程可以实现入射光强度的60倍增强。通过对微球的直径，折射率，环境以及入射的激光强度进行设计，可以实现在基底上烧蚀出亚波长尺寸...

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...

激光微纳加工技术的实现方式：接触式并行激光加工技术是指利用微球体颗粒进行激光图案化。微球激光纳米加工的机理。微球激光纳米加工技术初源于对激光清洁领域的研究。研究发现，基底上的微小球形颗粒在脉冲激光照射后，基底上球形颗粒的中心位置能够产生亚波长尺寸的微/纳孔。对于金属颗粒而言，这是由于颗粒与基底之间的LSPR产生的强电磁场增强造成的；对于介质颗粒而言，由于其大半部分是透明的，可以将透明颗粒看成为微球透镜，入射光在微球形透镜的底面实现聚焦而引起的电磁场增强。这一过程可以实现入射光强度的60倍增强。通过对微球的直径，折射率，环境以及入射的激光强度进行设计，可以实现在基底上烧蚀出亚波长尺寸...

MEMS（微机电系统），是指以微型化、系统化的理论为指导，通过半导体制造等微纳加工手段，形成特征尺度为微纳米量级的系统装置。相对于先进的集成电路（IC）制造工艺（遵循摩尔定律），MEMS制造工艺不单纯追求线宽而注重功能特色化，即利用微纳结构或/和敏感材料实现多种传感和执行功能，工艺节点通常从500nm到110nm，衬底材料也不局限硅，还包括玻璃、聚合物、金属等。由MEMS技术构建的产品往往具有体积小、重量轻、功耗低、成本低等优点，已广泛应用于汽车、手机、工业、医疗、**、航空航天等领域。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...

真空镀膜技术一般分为两大类，即物理的气相沉积技术和化学气相沉积技术。物理的气相沉积技术是指在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子或使其离化为离子，直接沉积到基体表面上的方法。制备硬质反应膜大多以物理的气相沉积方法制得，它利用某种物理过程，如物质的热蒸发，或受到离子轰击时物质表面原子的溅射等现象，实现物质原子从源物质到薄膜的可控转移过程。物理的气相沉积技术具有膜/基结合力好、薄膜均匀致密、薄膜厚度可控性好、应用的靶材普遍、溅射范围宽、可沉积厚膜、可制取成分稳定的合金膜和重复性好等优点。同时，物理的气相沉积技术由于其工艺处理温度可控制在500℃以下。化学气相沉积技术是把含有构成薄膜...

微纳制造技术属国际前沿技术，作为未来制造业赖以生存的基础和可持续发展的关键，其研发和应用标志着人类可以在微、纳米尺度认识和改造世界。以聚合物为基础材料的微纳系统在整个微纳系统中占有极其重要地位，是较具产业化开发前景的微纳系统之一，聚合物微纳制造技术也已经开始得到应用并具有极大的发展空间。集中介绍了多种典型聚合物微纳器件及系统，并对微注塑成型、微挤出成型和微纳压印成型等聚合物微纳制造技术进行了系统的阐述，比较了各种聚合物微纳制造技术的优缺点和使用条件。末尾，结合国内外研究人员的研究成果，对聚合物微纳制造技术的未来发展做出展望。微纳加工技术具有高精度、科技含量高、产品附加值高等特点。山西MEMS微...

获得或保持率先竞争对手的优势将维持强劲的经济、提供动力以满足社会需求，而微纳制造技术能力正在成为这其中的关键使能因素。微纳制造技术可以帮助企业、产业形成竞争优势。得益于私营部门和公共部门之间的合作，它们的快速发展提升了许多不同应用领域的欧洲公司的市场份额，促进了协作研究。需要强调的，产业界和学术界的合作在增加公司的市场实力上发挥了重要作用；这种合作使得那些阻碍创新、新技术与高水平的教育需求等进展的问题的解决变得更为容易。微纳加工技术的特点多学科交叉。重庆功率器件微纳加工实验室 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EB...

作为前沿加工技术，飞秒激光加工具有热影响区小、与材料相互作用呈非线性过程、超出衍射极限的高分辨率加工等特点，可以实现对各种材料的高质量、高精度微纳米加工和三维微纳结构制造。飞秒激光对材料的加工方式灵活多样，既可实现增材、减材和等材制造，又能够以激光直写和激光并行加工的方式制备微纳结构。其中，飞秒激光直写通常用于复杂、不规则的微纳结构加工，具有较高的空间分辨率、加工灵活性和自由度，然而鉴于其逐点加工的技术特点，加工效率较低；飞秒激光并行加工包括基于数字微镜器件的光刻技术、空间光调制器和激光干涉加工等方法，具有较高的加工效率，但无法加工任意三维微结构。飞秒激光加工方式各有优缺点，可以...

MEMS（微机电系统），是指以微型化、系统化的理论为指导，通过半导体制造等微纳加工手段，形成特征尺度为微纳米量级的系统装置。相对于先进的集成电路（IC）制造工艺（遵循摩尔定律），MEMS制造工艺不单纯追求线宽而注重功能特色化，即利用微纳结构或/和敏感材料实现多种传感和执行功能，工艺节点通常从500nm到110nm，衬底材料也不局限硅，还包括玻璃、聚合物、金属等。由MEMS技术构建的产品往往具有体积小、重量轻、功耗低、成本低等优点，已广泛应用于汽车、手机、工业、医疗、**、航空航天等领域。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...

21世纪，人们仍会不断追求条件更好且可负担的医疗保健服务、更高的生活品质和质量更好的日用消费品，并竭力应对由能源成本上涨和资源枯竭所带来的风险等“巨大挑战”。它们也是采用创新体系的商品扩大市场的推动力。微纳制造技术过去和现在一直都被认为在解决上述挑战方面大有用武之地。环境——采用更少的能源与原材料。从短期来看，微纳制造技术不会对环境和能源成本产生重大的影响。受到当前加工技术的限制，这些技术在早期的发展阶段往往会有较高的能源成本。与此同时，微纳制造一旦成熟，将会消耗更少的能源与资源，就此而言，微纳制造无疑是一项令人振奋的技术。例如，与去除边角料获得较终产品不同的是，微纳制造采用的积层法将会使得废...

微纳制造的加工材料多种多样，相对金属材料与硅和玻璃等无机材料而言，聚合物基材廉价易得且具有更好的生物兼容性、电绝缘隔离性、热隔离性等性能。近年来，基于聚合物的微加工制造技术已成为微细加工中的又一研究热点。大量学者对基于聚合物的微加工技术如微注射成型技术、微铸造技术及微压印技术进行了深入的研究。由于聚合物材料提供了相当普遍的物理及化学性质，同时具有成本低及适用于大批量制造等众多优点，因而随着微纳米技术的不断发展，聚合物材料在光学、化学、生物及微机电领域中获得了越来越普遍的应用，不同微纳结构制品具有不同的性能与应用场合。微纳制造技术研发和应用标志着人类可以在微、纳米尺度认识和改造世界。北京半导体微...

当前纳米制造技术在环境友好方面有望大展身手的一些领域：1、照明：对于传统的白炽光源来说，LEDs是一种高效能的替代，纳米技术可用来开发更多新的光源。2、发动机/燃料效率：采用纳米颗粒燃料添加剂能够减少柴油机的能耗并改善局部空气质量。微纳材料也用来改善飞机涡轮叶片的热阻性能，使得发动机可以在更高的温度下继续运转，进而提高整个发动机的效率。3、减重：新型较强度复合材料能够减轻材料的重量。未来的目标包括：在金属合金和塑料中掺杂纳米管来减少飞机的重量；改进橡胶配方中掺杂入轮胎的纳米颗粒；利用通过纳米技术制得的汽车等的催化式排气净化器优化车内燃料的燃烧过程。微纳制造技术研发和应用标志着人类可以在微、纳米...

真空镀膜技术一般分为两大类，即物理的气相沉积技术和化学气相沉积技术。物理的气相沉积技术是指在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子或使其离化为离子，直接沉积到基体表面上的方法。制备硬质反应膜大多以物理的气相沉积方法制得，它利用某种物理过程，如物质的热蒸发，或受到离子轰击时物质表面原子的溅射等现象，实现物质原子从源物质到薄膜的可控转移过程。物理的气相沉积技术具有膜/基结合力好、薄膜均匀致密、薄膜厚度可控性好、应用的靶材普遍、溅射范围宽、可沉积厚膜、可制取成分稳定的合金膜和重复性好等优点。同时，物理的气相沉积技术由于其工艺处理温度可控制在500℃以下。化学气相沉积技术是把含有构成薄膜...

平台目前已配备各类微纳加工和表征测试设备50余台套，拥有一条相对完整的微纳加工工艺线，可制成2-6英寸样品，涵盖了图形发生、薄膜制备、材料刻蚀、表征测试等常见的工艺段，可以进行常见微纳米结构和器件的加工，极限线宽达到600纳米，材料种类包括硅基、化合物半导体等多种类型材料，可以有力支撑多学科领域的半导体器件加工以及微纳米结构的表征测试需求。微纳加工平台支持基础信息器件与系统等多领域、交叉学科，开展前沿信息科学研究和技术开发。作为开放共享服务平台，支撑的研究领域包括新型器件、柔性电子器件、微流体、发光芯片、化合物半导体、微机电器件与系统（MEMS）等。以高效、创新、稳定、合作共赢的合作理念，欢迎...

基于掩模板图形传递的光刻工艺可制作宏观尺寸的微细结构，受光学衍射的极限，适用于微米以上尺度的微细结构制作，部分优化的光刻工艺可能具有亚微米的加工能力。例如，接触式光刻的分辨率可能到达0.5μm，采用深紫外曝光光源可能实现0.1μm。但利用这种光刻技术实现宏观面积的纳米/亚微米图形结构的制作是可欲而不可求的。近年来，国内外很多学者相继提出了超衍射极限光刻技术、周期减小光刻技术等，力求通过曝光光刻技术实现大面积的亚微米结构制作，但这类新型的光刻技术尚处于实验室研究阶段。微纳加工技术的特点：微型化。眉山高精度微纳加工微纳制造技术一般是指微米、纳米级的材料、设计、制造、测量控制和产品的研发、加工、制造...

微纳制造可以应用在什么哪些领域？微纳制造作为国家新兴产业发展的重大关键技术之一，对国家装备实力和国民经济技术的发展起到重要作用。微纳制造技术的进步，推动着三大前沿科技的发展：生物技术、信息技术、纳米技术。由于微纳制造技术产品有体积小、集成度高、重量轻、智能化程度高等诸多优点，在信息科学、生物医疗、航空航天等领域广的应用。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...

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。提高微纳加工技术的加工能力和效率是未来微纳结构及器件研究的重点方向。蚌埠微纳加工中心近年来，激光技术的飞速发展使的激光蚀刻技术孕育而生，类似于激光直写技术，激光蚀...

平台目前已配备各类微纳加工和表征测试设备50余台套，拥有一条相对完整的微纳加工工艺线，可制成2-6英寸样品，涵盖了图形发生、薄膜制备、材料刻蚀、表征测试等常见的工艺段，可以进行常见微纳米结构和器件的加工，极限线宽达到600纳米，材料种类包括硅基、化合物半导体等多种类型材料，可以有力支撑多学科领域的半导体器件加工以及微纳米结构的表征测试需求。微纳加工平台支持基础信息器件与系统等多领域、交叉学科，开展前沿信息科学研究和技术开发。作为开放共享服务平台，支撑的研究领域包括新型器件、柔性电子器件、微流体、发光芯片、化合物半导体、微机电器件与系统（MEMS）等。以高效、创新、稳定、合作共赢的合作理念，欢迎...

纳秒和飞秒之间,皮秒激光微纳加工应用独具优势！与传统的微纳加工技术相比，激光微纳加工具有如下独特的优点：非接触加工不损坏工具、能量可调、加工方式灵活、可实现柔性加工等。其中全固态皮秒激光具有极窄的脉冲宽度(皮秒)、极高的峰值功率(兆瓦)以及优异的光束质量，被广泛应用于各种金属、非金属材料的精密加工。研究表明，脉冲宽度高于10ps的皮秒激光加工过程中有明显的热效应存在，而且随着激光与材料作用时间的增加，工件表面会产生微裂纹以及再铸层；脉冲宽度低于5ps的皮秒激光与材料作用时会产生非线性效应，这对金属材料的加工非常不利。因此，适合微纳精密加工用的皮秒激光的脉冲宽度在5~10ps之间。为了提高加工效...

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。微纳加工按技术分类，主要分为平面工艺、探针工艺、模型工艺。主要介绍微纳加工的平面工艺，平面工艺主要可分为薄膜工艺、图形化工艺（光刻）、刻蚀工艺。光刻是微纳加工技术中较关键的工艺步骤，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。未来几年微纳制造系统和...

微纳制造的加工材料多种多样，相对金属材料与硅和玻璃等无机材料而言，聚合物基材廉价易得且具有更好的生物兼容性、电绝缘隔离性、热隔离性等性能。近年来，基于聚合物的微加工制造技术已成为微细加工中的又一研究热点。大量学者对基于聚合物的微加工技术如微注射成型技术、微铸造技术及微压印技术进行了深入的研究。由于聚合物材料提供了相当普遍的物理及化学性质，同时具有成本低及适用于大批量制造等众多优点，因而随着微纳米技术的不断发展，聚合物材料在光学、化学、生物及微机电领域中获得了越来越普遍的应用，不同微纳结构制品具有不同的性能与应用场合。微纳加工技术的特点多学科交叉。南阳微纳加工微纳制造技术的发展，同样涉及到科研体...

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...