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,具有比较高的曝光精度,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,某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,可以实现良好的灰度光刻能力。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。韶关微纳加工设备
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,欢迎社会各界前来合作。景德镇微纳加工器件封装高精度的微细结构可以通过电子束直写或激光直写制作。
随着电子束光刻技术和电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术的出现,平面微纳加工工艺正在推动以单电子器件与自旋电子器件为代标的新一代纳米电子学的发展.当微纳加工技术应用到光电子领域,就形成了新兴的纳米光电子技术,主要研究纳米结构中光与电子相互作用及其能量互换的技术.纳米光电子技术在过去的十多年里,一方面,以低维结构材料生长和能带工程为基础的纳米制造技术有了长足的发展,包括分子束外延(MBE)、金属有机化学气相淀积(MOCVD)和化学束外延(CBE),使得在晶片表面外延生长方向(直方向)的外延层精度控制到单个原子层,从而获得了具有量子尺寸效应的半导体材料;另一方面,平面纳米加工工艺实现了纳米尺度的光刻和横向刻蚀,使得人工横向量子限制的量子线与量子点的制作成为可能.同时,光子晶体概念的出现,使得纳米平面加工工艺广的地应用到光介质材料折射率周期性的改变中。
在微纳加工过程中,薄膜的形成方法主要为物理沉积、化学沉积和混合方法沉积。蒸发沉积(热蒸发、电子束蒸发)和溅射沉积是典型的物理方法,主要用于沉积金属单质薄膜、合金薄膜、化合物等。热蒸发是在高真空下,利用电阻加热至材料的熔化温度,使其蒸发至基底表面形成薄膜,而电子束蒸发为使用电子束加热;磁控溅射在高真空,在电场的作用下,Ar气被电离为Ar离子高能量轰击靶材,使靶材发生溅射并沉积于基底;磁控溅射方法沉积的薄膜纯度高、致密性好,热蒸发主要用于沉积低熔点金属薄膜或者厚膜;化学气相沉积(CVD)是典型的化学方法而等离子体增强化学气相沉积(PECVD)是物理与化学相结合的混合方法,CVD和PECVD主要用于生长氮化硅、氧化硅等介质膜。微纳加工平台,主要是两个方面:微纳加工、微纳检测。
掩模板是根据放大了的原图制备的带有透明窗口的模板。例如,可以用平整的玻璃板,涂覆上金属铬薄膜,通过类似照相制版的方法制备而成。具有微纳图形结构的掩模板通常使用电子束光刻机直接制备,其制作过程就是典型的光刻工艺过程,包括金属各层沉积、涂胶、电子束光刻、显影、铬层腐蚀及去胶等过程。由于模板像素超多,用扫描式光刻机制作掩模板的速度相当慢,造价十分昂贵。曝光光刻是图形形成的中心工艺过程,可分为正胶工艺和负胶工艺,采用相同掩模板制作时,二者可获得互补的图形结构。另外,按照不同工作距离可分为接近式曝光、近贴式曝光(接触曝光)和投射式光学曝光;按照曝光系统的工作光源又可分为紫外线曝光、X射线与及紫外线曝光、电子束与离子束曝光。此外,微纳印刷技术(,如纳米压印技术,在纳米结构及器件制作中也得到了良好的发展,其高效的图形复制特点使之在工业界极具吸引力。卷对卷滚轴压印技术已经被产线普遍采用。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。三明微纳加工器件
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。韶关微纳加工设备
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,产生外邻近效应。内邻近效应使垂直的图形拐角圆弧化,而外邻近效应使相邻的图形边缘趋近和模糊。韶关微纳加工设备