隨著電子束光刻技術和電感耦合等離子體(ICP)刻蝕技術的出現,平面微納加工工藝正在推動以單電子器件與自旋電子器件為代標的新一代納米電子學的發展.當微納加工技術應用到光電子領域,就形成了新興的納米光電子技術,主要研究納米結構中光與電子相互作用及其能量互換的技術.納米光電子技術在過去的十多年里,一方面,以低維結構材料生長和能帶工程為基礎的納米制造技術有了長足的發展,包括分子束外延(MBE)、金屬有機化學氣相淀積(MOCVD)和化學束外延(CBE),使得在晶片表面外延生長方向(直方向)的外延層精度控制到單個原子層,從而獲得了具有量子尺寸效應的半導體材料;另一方面,平面納米加工工藝實現了納米尺度的光刻和橫向刻蝕,使得人工橫向量子限制的量子線與量子點的制作成為可能.同時,光子晶體概念的出現,使得納米平面加工工藝廣的地應用到光介質材料折射率周期性的改變中。 未來幾年微納制造系統和平臺的發展前景包括的方面:智能的、可升級的和適應性強的微納制造系統!巴中高精度微納加工
微納加工基于光刻工藝的微納加工技術主要包含以下過程:掩模(mask)制備、圖形形成及轉移(涂膠、曝光、顯影)、薄膜沉積、刻蝕、外延生長、氧化和摻雜等。在基片表面涂覆一層某種光敏介質的薄膜(抗蝕膠),曝光系統把掩模板的圖形投射在(抗蝕膠)薄膜上,光(光子)的曝光過程是通過光化學作用使抗蝕膠發生光化學作用,形成微細圖形的潛像,再通過顯影過程使剩余的抗蝕膠層轉變成具有微細圖形的窗口,后續基于抗蝕膠圖案進行鍍膜、刻蝕等可進一步制作所需微納結構或器件。
廣東省科學院半導體研究所微納加工平臺,面向半導體光電子器件、功率電子器件、MEMS、生物芯片等前沿領域,致力于打造的公益性、開放性、支撐性樞紐中心。平臺擁有半導體制備工藝所需的整套儀器設備,建立了一條實驗室研發線和一條中試線,加工尺寸覆蓋2-6英寸(部分8英寸),同時形成了一支與硬件有機結合的專業人才隊伍。平臺當前緊抓技術創新和公共服務,面向國內外高校、科研院所以及企業提供開放共享,為技術咨詢、創新研發、技術驗證以及產品中試提供技術支持。
巴中高精度微納加工微納加工平臺主要提供微納加工技術工藝,包括光刻、磁控濺射、電子束蒸鍍、濕法腐蝕、表面形貌測量等。
美國在微納加工技術的發展中發揮著主導作用。由于電子技術、計算機技術、航空航天技術和激光技術的需要,美國于1962年開發了金剛石刀具超精細切割機床,解決了激光核聚變反射鏡、天體望遠鏡等光學部件和計算機磁盤加工,奠定了微加工技術的基礎,隨后西歐和日本微加工技術發展迅速。微納加工技術是一種新興的綜合加工技術。它整合了現代機械、光學、電子、計算機、測量和材料等先進技術成果,使加工精度從20世紀60年代初的微米水平提高到目前的10m水平,在幾十年內提高了1~2個數量級,很大程度提高了產品的性能和可靠性。目前,微納加工技術已成為國家科技發展水平的重要標志。隨著各種新型功能陶瓷材料的成功開發和以這些材料為關鍵部件的各種裝置的高性能,功能陶瓷元件的加工精度達到納米級甚至更高,有效地促進了微納加工技術的進步。近年來,納米技術的出現挑戰了微納加工的極限加工精度一一原子級加工。
在微電子與光電子集成中,薄膜的形成方法主要有兩大類,及沉積和外延生長。沉積技術分為物理沉積、化學沉積和混合方法沉積。蒸發沉積(熱蒸發、電子束蒸發)和濺射沉積是典型的物理方法;化學氣相沉積是典型的化學方法;等離子體增強化學氣相沉積是物理與化學方法相結合的混合方法。薄膜沉積過程,通常生成的是非晶膜和多晶膜,沉積部位和晶態結構都是隨機的,而沒有固定的晶態結構。外延生長實質上是材料科學的薄膜加工方法,其含義是:在一個單晶的襯底上,定向地生長出與基底晶態結構相同或相似的晶態薄層。其他薄膜成膜方法,如電化學沉積、脈沖激光沉積法、溶膠凝膠法、自組裝法等,也都廣用于微納制作工藝中。不同的表面微納結構可以呈現出相應的功能,隨著科技的發展,不同功能的微納結構及器件將會得到更多的應用。目前表面功能微納結構及器件,諸如超材料、超表面等充滿“神奇”力量的結構或器件,的發展仍受到微納加工技術的限制。因此,研究功能微納結構及器件需要從微納結構的加工技術方面進行廣深入的研究,提高微納加工技術的加工能力和效率是未來微納結構及器件研究的重點方向。微納加工平臺包括光刻、磁控濺射、電子束蒸鍍、濕法腐蝕、干法腐蝕、表面形貌測量!
基于掩模板圖形傳遞的光刻工藝可制作宏觀尺寸的微細結構,受光學衍射的極限,適用于微米以上尺度的微細結構制作,部分優化的光刻工藝可能具有亞微米的加工能力。例如,接觸式光刻的分辨率可能到達0.5μm,采用深紫外曝光光源可能實現0.1μm。但利用這種光刻技術實現宏觀面積的納米/亞微米圖形結構的制作是可欲而不可求的。近年來,國內外很多學者相繼提出了超衍射極限光刻技術、周期減小光刻技術等,力求通過曝光光刻技術實現大面積的亞微米結構制作,但這類新型的光刻技術尚處于實驗室研究階段。提高微納加工技術的加工能力和效率是未來微納結構及器件研究的重點方向!巴中高精度微納加工
高精度的微細結構可以通過電子束直寫或激光直寫制作!巴中高精度微納加工
光刻是半導體制造中常用的技術之一,是現代光電子器件制造的基礎。實際應用中存在兩個主要挑戰:一是與FIB和EBL相比,分辨率還不夠高;二是由于直接的激光寫入器逐點生成圖案,因此吞吐量是一個很大的挑戰。對于上述兩個挑戰:分辨率方面,一是可以通過原子力顯微鏡(AFM)或掃描近場顯微鏡(SNOM)等近場技術來提高,二是可以通過使用短波長光源來提高,三是可以通過非線性吸收實現超分辨率成像或制造;制造速度方面,除了工程學方法外,隨著激光技術的發展,主要是提出了包括自組裝微球激光加工、激光干涉光刻、多焦陣列激光直寫等并行激光加工方法來提高制造速度。并行激光加工技術可以將二維加工技術擴展到三維加工,為未來微納加工技術的發展提供新的方向;同時可以地廣泛應用于傳感、太陽能電池和超材料領域的表面處理和功能器件制造,對生物醫學器件制造、光通信、傳感、以及光譜學等領域得發展研究具有重要意義。 巴中高精度微納加工
廣東省科學院半導體研究所是一家有著雄厚實力背景、信譽可靠、勵精圖治、展望未來、有夢想有目標,有組織有體系的公司,堅持于帶領員工在未來的道路上大放光明,攜手共畫藍圖,在廣東省等地區的電子元器件行業中積累了大批忠誠的客戶粉絲源,也收獲了良好的用戶口碑,為公司的發展奠定的良好的行業基礎,也希望未來公司能成為行業的翹楚,努力為行業領域的發展奉獻出自己的一份力量,我們相信精益求精的工作態度和不斷的完善創新理念以及自強不息,斗志昂揚的的企業精神將引領廣東省科學院半導體研究所供應和您一起攜手步入輝煌,共創佳績,一直以來,公司貫徹執行科學管理、創新發展、誠實守信的方針,員工精誠努力,協同奮取,以品質、服務來贏得市場,我們一直在路上!