微纳加工技术的特点:(1)微型化:MEMS体积小(芯片的特征尺寸为纳米/微米级)、微纳结构器件研发质量轻、功耗低、惯性小、谐振频率高、响应时间短。例如,一个压力成像器的微系统,含有1024个微型压力传感器,整个膜片尺寸*为10mm×10mm,每个压力芯片尺寸为50μm×50μm。(2)多样化:MEMS包含有数字接口、自检、自调整和总线兼容等功能,具备在网络中应用的基本条件,具有标准的输出,便于与系统集成在一起,而且能按照需求,灵活地设计制造更多化的MEMS。干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。贵州功率器件微纳加工技术
微纳加工工艺基本分为表面加工体加工两大块,基本流程如下:表面加工基本流程如下:首先:沉积系绳层材料;第二步:光刻定义系绳层图形;第三步:刻蚀完成系绳层图形转移;第四步:沉积结构材料;第五步:光刻定义结构层图形;第六步:刻蚀完成结构层图形转移;第七步:释放去除系绳层,保留结构层,完成微结构制作;体加工基本流程如下:首先:沉积保护层材料;第二步:光刻定义保护图形;第三步:刻蚀完成保护层图形转移;第四步:腐蚀硅衬底,在制作三维立体腔结构;第五步:去除保护层材料。上海镀膜微纳加工实验室微纳检测主要是表征检测:原子力显微镜、扫描电镜、扫描显微镜、XRD、台阶仪等。
微纳加工中,材料湿法腐蚀是一个常用的工艺方法。材料的湿法化学刻蚀,包括刻蚀剂到达材料表面和反应产物离开表面的传输过程,也包括表面本身的反应。半导体技术中的许多刻蚀工艺是在相当缓慢并受速率控制的情况下进行的,这是因为覆盖在表面上有一污染层。污染层厚度常有几微米,如果化学反应有气体逸出,则此层就可能破裂。湿法刻蚀工艺常常有反应物产生,这种产物受溶液的溶解速率的限制。为了使刻蚀速率提高,常常使溶液搅动,因为搅动增强了外扩散效应。多晶和非晶材料的刻蚀是各向异性的。然而,结晶材料的刻蚀可能是各向同性,也可能是各向异性的,它取决于反应动力学的性质。晶体材料的各向同性刻蚀常被称作抛光刻蚀,因为它们产生平滑的表面。各向异性刻蚀通常能显示晶面,或使晶体产生缺陷。因此,可用于化学加工,也可作为结晶刻蚀剂。
微纳制造技术的发展,同样涉及到科研体系问题。严格意义上来说,科研分为三个领域,一个是基础研究领域,一个是工程化应用领域,一个是市场推广领域。在发达国家的科研机制中。几乎所有的基础研究领域都是由国家或机构直接或间接支持的。这种基础研究较看重的是对于国家、民生或**的长远意义.而不是短期内的投入与产出。因而致力于基础研究的机构或者人员。根本不用考虑研究的所谓“市场化”问题。而只是进行基础、理论的研究。另一方面。工程化应用领域由专门的机构或职能部门负责,这些部门从应用领域、生产领域、制造领域抽调**、学者及相关专业人员,对基础研究的市场应用前景进行分析,并提出可行性建议,末尾由市场或企业来进行工程化应用研究。末尾市场化推广的问题自然是企业来做了。中国的高校和研究机构,做纯理念和纯基础的并不多,中国大多是工程性项目研究。其理想模式为高校、研究所、企业三结合状态,各司其职,各负其责。微纳技术是继JT、生物之后。21世纪较具发展潜力的高新技术,是未来十年高增长的新兴产业。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。
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。目前微纳制造领域较常用的一种微细加工技术是LIGA。福建镀膜微纳加工代工
在微纳加工过程中,蒸发沉积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。贵州功率器件微纳加工技术
无论是大批量还是小规模生产定制产品,都需要开发新一代的模块化、知识密集的、可升级的和可快速配置的生产系统。而这将用到那些新近涌现出来的微纳技术研究成果以及新的工业生产理论体系。给出了微纳制造系统与平台的发展前景。未来几年微纳制造系统和平台的发展前景包括以下几个方面:(1)微纳制造系统的设计、建模和仿真;(2)智能的、可升级的和适应性强的微纳制造系统(工艺、设备和工具集成);(3)新型灵活的、模块化的和网络化的系统结构,以构筑基于制造的知识。贵州功率器件微纳加工技术