硅、纳米加工

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硅微纳加工技术研究

硅微纳加工技术研究

硅微纳加工技术研究随着科技的不断发展和人们对生活品质的不断追求,硅微纳加工技术也越来越受到人们的关注。

硅微纳加工技术是利用微纳级别的加工技术对硅材料进行加工制备,进而制造出一系列微纳级别的器件和结构。

随着硅微纳加工技术的不断深入研究,其应用范围也在不断拓展,涉及到了生命科学、信息科学、材料科学等多个领域。

一、硅微纳加工技术的研究现状硅微纳加工技术是微纳加工技术中的一种,主要用于制备各种微纳级别的硅结构,包括微机械系统、微传感器、微电子设备等。

如何更好地控制硅在微纳加工中的加工精度、表面质量、加工速度等各种工艺参数,一直是硅微纳加工技术研究的重点。

目前,国内外在硅微纳加工领域的研究水平处于相对领先水平,不仅有很多研究成果,也拥有了比较成熟的工业化推广体系。

在硅微纳加工领域的研究中,包括了多个学科领域,例如微纳加工技术、材料科学、物理学等。

其中,最基础的微纳加工技术是硅微纳加工技术的前提和基础。

微纳加工技术的研究也在不断扩展,如化学气相沉积、电子束光刻、激光微细加工等,这些技术的发展对进一步优化硅微纳加工技术的工艺条件和加工质量有着至关重要的作用。

在材料科学方面,不同的材料性质和物理特性,也对硅微纳加工技术的加工过程和加工结果产生着很大的影响。

随着材料科学的发展,涉及到硅微纳加工领域的多种新材料,比如氧化铝、氮化硅、氟化硅等新材料,对研究硅微纳加工技术的发展和推广都有着重要的支持作用。

二、硅微纳加工技术的应用硅微纳加工技术的应用已经涵盖了很多领域,主要包括微机械系统、微传感器、微电子设备等。

这些应用是基于微纳技术的物理和化学效应,在缩小器件至微米和纳米级别后,使器件的可制作性、可重复性和可测试性得到提高。

微机械系统是硅微纳加工技术的一个研究热点,它能够利用微纳加工技术对复杂的结构进行制备,并具有非常广阔的应用前景。

在医疗器械、微机器人、自主导航等领域,微机械系统已经取得了一定的突破和应用。

微传感技术是另一个硅微纳加工技术的研究热点,它可以通过制作基于纳米面积的传感器,使数据的敏感度大大提高。

su-8 和 纯硅芯片制造工艺

su-8 和 纯硅芯片制造工艺

Su-8是一种常用的光刻胶材料,它被广泛应用于纯硅芯片制造工艺中。

Su-8具有优异的化学稳定性和机械性能,使得它在微纳米加工领域中有着重要的地位。

在纯硅芯片制造工艺中,Su-8起着至关重要的作用,其制备工艺对芯片性能具有重要影响。

1. Su-8的概述Su-8是一种负光刻胶,由环氧树脂和双官能团化合物混合而成。

它具有高分辨率、优异的平整度和较高的光敏度,并且在加工过程中产生的残留溶剂较少。

Su-8在微纳米加工领域中得到广泛应用。

2. 纯硅芯片制造工艺纯硅芯片制造工艺是一种基于纯硅材料加工的微纳米加工工艺。

它主要包括光刻、腐蚀、沉积、离子注入、雕刻等步骤,其中光刻是其中最关键的一步。

而Su-8就是在光刻工艺中发挥作用的重要材料。

3. Su-8在纯硅芯片制造工艺中的应用Su-8在纯硅芯片制造工艺中发挥着关键作用。

它可以作为光刻胶,用于制备光刻版,进行光刻图形转移。

在芯片的制备过程中,Su-8还可以作为保护层,用于保护芯片表面,防止其在后续加工步骤中受到损坏。

Su-8还可以作为衬底,用于支撑芯片结构。

4. Su-8制备工艺Su-8制备工艺包括溶液制备、光刻、烘烤、显影和后处理等步骤。

在溶液制备过程中,需要严格控制原料的配比和搅拌时间,以保证Su-8溶液的质量。

光刻过程中需要控制曝光时间、光刻厚度等参数,以实现所需的图形转移。

烘烤和显影过程中,则需要控制温度、时间和溶剂浓度,以保证Su-8的性能和加工质量。

后处理过程则包括高温烘烤、等离子体清洗等步骤,以提高Su-8的附着力和稳定性。

5. 纯硅芯片制造工艺中的挑战在纯硅芯片制造工艺中,Su-8的应用面临着一些挑战。

首先是Su-8的光刻分辨率和加工精度有限,难以满足微纳米加工的需求。

其次是Su-8在高温和强酸碱溶液中的稳定性不足,容易出现劣化和失效。

Su-8在长期存储和大规模生产时也存在一定的稳定性和一致性问题。

6. 未来发展方向为了解决纯硅芯片制造工艺中Su-8所面临的挑战,未来的发展方向可能包括:开发新型的Su-8改性材料,提高其光刻分辨率和加工精度;研究新的Su-8加工工艺,提高其在酸碱溶液中的稳定性和耐蚀性;探索Su-8的新应用领域,拓展其在微纳米加工领域的应用范围。

硅粉纳米材料工艺流程

硅粉纳米材料工艺流程

硅粉纳米材料工艺流程一、原料准备。

这硅粉纳米材料的第一步,就得把原料准备好。

咱得有硅的原料来源呀,这原料的质量可是很关键的呢。

就像是做菜,食材要是不新鲜或者不好,那做出来的菜肯定也不行。

硅的原料要尽可能纯净,杂质少一点,这样后面做出来的硅粉纳米材料质量才高。

这原料呢,可能是从一些矿石里提取的,也可能是其他工业生产的副产物回收来的。

二、研磨过程。

原料有了,就该把硅块变成硅粉啦。

这研磨可是个技术活。

想象一下,就像把一块大石头慢慢磨成小沙子一样。

我们得用专门的研磨设备,这些设备就像是小怪兽,把硅块一点点咬碎。

在研磨的时候,还得注意控制好力度和时间。

要是研磨得太狠了,可能会破坏硅的结构;要是研磨时间不够呢,硅粉就不够细。

而且呀,在研磨过程中,可能还得加入一些助剂,就像是给小怪兽加油一样,让它更好地工作。

这些助剂能让硅粉更容易被研磨成纳米级别的大小。

三、筛选分级。

研磨完了,可不能就这么算了。

硅粉有大有小呀,我们想要的是纳米级别的硅粉。

所以呢,就得进行筛选分级。

这就像是在一堆沙子里挑出最细的沙子一样。

我们会用一些筛子一样的工具,不过这些工具可高级了,能够很精准地把不同大小的硅粉分开。

那些不是纳米级别的硅粉就被淘汰掉啦,只有达到纳米标准的硅粉才能进入下一个环节。

这个过程就像是在选美比赛里,只有最符合标准的选手才能继续走下去呢。

四、表面改性。

选出来的纳米硅粉还得进行表面改性。

为啥要这么做呢?因为纳米硅粉表面的性质可能不太适合我们后面的使用需求。

就像是给一个小娃娃穿上不同的衣服,让它变得更可爱或者更适合某个场合。

表面改性的方法有好多呢。

可以用化学的方法,在硅粉表面接上一些特殊的基团,这样硅粉就有了新的性能。

也可以用物理的方法,比如给硅粉表面包上一层其他的物质,就像给它穿上一件小外套。

这个过程就像是在给硅粉变身,让它从一个普通的小硅粉变成一个超级厉害的纳米硅粉。

五、质量检测。

经过前面那些步骤,我们还得看看这硅粉纳米材料到底合格不合格呀。

硅纳米颗粒的制备及其应用

硅纳米颗粒的制备及其应用
关键词:硅纳米颗粒;制备方法;生物成像;传感
硅纳米颗粒概述
硅 是地 壳 中储 量 位居 第 二的 元 素,仅 次 于氧 元 素, 这使得硅的大规模应用 成为可能 。 [1] 硅的 体材料是间 接带隙材料,导致其光致发光非常弱,而当其粒径小 于 5 nm 时,由于量子限域效应,零维硅纳米颗粒展现 出明显的光致发光特性 。 [2] 除了荧光强度 高外,硅纳 米材料的光稳定性通常优于普通有机染料和大多数半 导体纳米材料。
还原活性明显提高,从而使大的硅纳米颗粒通过还原 反应迅速分裂成小的硅晶核。制备得到的硅纳米颗粒 的相对量子产率为 82.4%,可与荧光 II-VI 半导体量子 点相媲美,但毒性较低。2018 年,Xin 等 [15] 报道了以 DAMO 为原料、乙二胺四乙酸二钠 (EDTA-2Na) 为 还原剂,采用微波辅助一锅法合成了掺氮荧光硅纳米 颗粒,其 QY 高达 62%。硅纳米颗粒的发射波长为 440 nm, 且无激发波长依赖。
目前以 CdX(X=S, Se, Te)为代表的Ⅱ-Ⅵ族量 子点的制备和应用较为广泛,但随着应用范围的拓 宽 ,Ⅱ-Ⅵ 族 量子 点 中的 重 金属 元 素由 于 其潜 在 毒性 和 材料具有良好的生物相容性,几乎没有 毒性,这都是应用在生物医学和光学传感器领域的重 要前 提 。 [3]
水热法 水热法是目前最常用的湿化学合成法,该方法成 本低且能够进行大批量生产。Lin 等 [10] 通过使用 (3氨基丙基) 三甲氧 基硅烷 (APTMS)、 柠檬 酸钠作 为 前驱体,在 180℃下加热 5 h 通过水热法一步合成了发 射波长为 440 nm 的蓝光硅纳米颗粒。Han 等 [11] 以 N
细胞成像
对活细胞中生物分子的实时动态观察可以解释细 胞生物学中的许多现象,如分子易位、与周围物质的 相互作用以及对环境的反应等。与有机染料相比,量 子点具有吸收光谱宽、发射光谱窄、光稳定性好等优 点,成为活细胞跟踪监测的优良材料 。 [16] 一些传统的 量子点因为含有铬、铅等重金属元素而具有毒性,不 适 合 应用 在 生物 成 像领 域 。硅纳 米 颗粒 具 有水 溶 性好 、 生物相容性好、无毒等优点,使其适用于细胞成像。

金纳米粒子作掩模的硅纳米柱阵列的加工

金纳米粒子作掩模的硅纳米柱阵列的加工

第 ! 期"
赵保军等: 金纳米粒子作掩模的硅纳米柱阵列的加工
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三甲氧基硅 烷作为 偶联 剂, 在硅 的表面 形成 #$— %— #$ 键, 一定的 &’ 值范围内, 吸附负电荷, 带负电 的金纳米粒子与质子化的表面氨基之间有较强的静 电作用, 在硅表面上静电吸附形成了均匀的金纳米 [( ] 粒子单层膜模版。胡瑞省等人 用 )*巯基丙基* 三 甲氧基硅烷修饰硅片表面, 与金纳米粒子组成 +, — # 键, 通过化学键结合形成金纳米粒子单层膜。自 组装方法操作简单、 可控。本论文采用自组装的方 法在 #$ ( !-- ) 表面制备出均 匀的金纳米粒 子单层 膜, 并利用所获得的金纳米粒子单层膜作为掩模, 结 合反应离子刻蚀工艺对硅纳米柱制备进行了分析和 研究。
摘要: 利用自组装的方法在硅基片表面形成一层均匀的金纳米粒子掩模, 分析了偶联剂对自组装的
影响, 以金纳米粒子作掩模进行反应离子刻蚀, 研究了刻蚀时间对硅纳米柱阵列的影响, 提供了一 种简单、 便宜并且有效的在硅基底上大面积形成纳米柱阵列的纳米加工方法。实验中发现, 超过 一定刻蚀时间时, 有过刻蚀现象发生, 在 !"# C 刻蚀时间下, 得到了直径小于 "# DE , 深宽比高达 !# F ! 以上规则、 致密、 大面积分布的硅纳米柱或硅纳米锥状结构。
关8 键8 词: 自组装; 金纳米粒子; 纳米柱阵列; 反应 离子刻蚀 中图分类号: -."<8 8 8 文献标 识码: +
!" 引言
传统的光刻技术能够很好地控制纳米点阵的尺 寸、 形状和距离等, 但是由于所需设备非常昂贵、 生 产效率低, 并且由于受光刻光源波长等方面的限制,
[ !] 其最大分辨率 ( 约 !## DE ) 难以提高 。有文献报

硅片纳米倒金字塔结构

硅片纳米倒金字塔结构

硅片纳米倒金字塔结构
硅片纳米倒金字塔结构是一种新型的纳米结构,它具有很多优异的性能和应用前景。

这种结构的制备方法主要是通过纳米加工技术,将硅片表面进行加工,形成倒金字塔形状的结构。

硅片纳米倒金字塔结构具有很多优异的性能,其中最重要的是其表面积大、光学性能优异和生物相容性好。

由于其表面积大,可以增加其与其他物质的接触面积,从而提高其反应速率和效率。

同时,硅片纳米倒金字塔结构的光学性能也非常优异,可以用于制备高效的太阳能电池、光电探测器等光电器件。

此外,硅片纳米倒金字塔结构的生物相容性也非常好,可以用于制备生物传感器、生物芯片等生物医学器件。

硅片纳米倒金字塔结构的制备方法主要有两种,一种是通过干法加工,另一种是通过湿法加工。

干法加工主要是利用电子束或离子束等高能粒子对硅片表面进行加工,形成倒金字塔形状的结构。

湿法加工则是利用化学反应,在硅片表面形成一层氧化硅膜,然后通过湿法腐蚀的方法,将硅片表面进行加工,形成倒金字塔形状的结构。

硅片纳米倒金字塔结构的应用前景非常广泛,可以用于制备高效的太阳能电池、光电探测器、生物传感器、生物芯片等各种光电器件和生物医学器件。

此外,硅片纳米倒金字塔结构还可以用于制备纳米机械器件、纳米流体器件等纳米器件,具有很大的应用潜力。

硅片纳米倒金字塔结构是一种非常有前途的纳米结构,具有很多优异的性能和应用前景。

随着纳米技术的不断发展,硅片纳米倒金字塔结构的制备方法和应用领域也将不断拓展和深入。

微细加工技术

微细加工技术
微细切削加工的第一批装置是美国在20世纪60年代末开发的,主要用于加工光学件的表 面,并由此诞生了超精加工技术。目前,在光学、电子和机械零件加工中达到了微米和亚微米的 精度和几十纳米的表面粗糙度。80年代末,德国的卡鲁斯厄研究中心把微细切削用于在微型元 件的表面上加工微细的纹理,制造微型热交换器。它们对一个圆筒上的铜箔或铝箔用单晶金刚 石制造的刀尖进行切槽,最终做成一个微型的、效率很高的热交换器。直到90年代,微细切削主 要是用金刚石刀具加工有色金属零件。随着微型技术应用领域的不断扩大,要求能加工更多样 化的材料,尤其是对钢和陶瓷的微细切削,成为微细切削技术的.3 LIGA 技术
LIGA 技术首先由德国卡尔斯鲁厄核物理研究所提出来,LIGA 是lithographie(制版术)、 galvanoformung(电铸成形)、abformung(微注塑)这3个德文单词的缩写,被公认为是一种全新 的三维立体微细加工技术。
1. 技术原理与工艺过程 图所示为典型的LIGA 工艺过程,主要包括以下内容。 (1)深层同步辐射X光曝光 (2)显影 (3)电铸 (4)塑铸(铸模)
先进制造技术
微细加工与纳米制造技术
1.1 硅基微细加工技术
单晶硅是微机械采用最广泛的材料,硅基微细加工技术是微结构制造中的一种常用技术。 硅基微细加工技术主要指以硅材料为基础制作各种微机械零部件的加工技术,总体上可 分为体加工与面加工两大类。体加工主要指各种硅刻蚀(腐蚀)技术,而面加工则指各种薄膜制 备技术。这些技术在实际应用过程中还要借助于集成电路加工工艺,如光刻、扩散、离子注入、 外延和淀积等技术。
离子束加工出的2刃、4刃和6刃微细端铣刀
微细加工与纳米制造技术
日本FANUC公司和有关大学合作研 制的车床型超精密铣床,在世界上首次用 切削方法实现了自由曲面的微细加工。这 种超精密切削加工技术使用切削刀具,可 对包括金属在内的各种可切削材料进行微 细加工,也可利用CAD/CAM 技术实现三 维数控加工,具有生产率高、相对精度高 的优点。

单晶硅纳米刻蚀代加工

单晶硅纳米刻蚀代加工

单晶硅纳米刻蚀代加工单晶硅纳米刻蚀代加工是一种利用化学刻蚀反应制备纳米结构的新兴技术,是一种原子尺度的低损伤制备技术。

这种技术以单晶硅作为工作材料,利用高纯度的化学试剂,在单晶硅表面形成不同的结构,如等离子体位移、笔刻、等离子体凹凸、表面分层、纳米深孔等。

它可实现原子尺度纳米结构的紧密排列,实现纳米结构的精准控制,可用于纳米结构的制备、修饰以及微纳米结构的相关研究。

二、原理单晶硅纳米刻蚀代加工的基本原理是利用电化学位移现象,通过将硅的表面电子能量等离子体场加热,使硅的表面水分子游离,并在表面形成-OH羟基激发状态,形成等离子体。

该等离子体通过吸收的新的氢分子和原子,改变硅的表面能带结构,从而产生电荷不断增加的能量位,导致表面结构的改变,形成等离子体位移现象,产生纳米结构。

三、方法单晶硅纳米刻蚀代加工的具体方法是:首先将硅基材放置在真空室中,通过加热技术使之变成单晶硅;然后在真空状态下添加含有高纯H2O2或HNO3的溶液,对硅进行加工;最后,再加入含有蒸馏水的溶液,让硅表面的氢分子和氧分子被清洗掉,从而形成纳米结构。

四、优点单晶硅纳米刻蚀代加工技术具有精度高、损伤小和制备准确程度高等优点,可以制备出原子尺度的纳米结构,并可以通过精确的控制参数来控制表面结构,使纳米结构的形状和尺寸都可以达到很高的精度。

另外,由于单晶硅纳米刻蚀代加工技术不会产生晶体缺陷,而且还可以通过控制参数获得良好的晶格精度,因而可以进一步提高单晶硅的特性。

五、应用单晶硅纳米刻蚀代加工技术在生物医学、激光光学、电子材料以及微机械领域具有广泛的应用。

例如,在电子材料领域,该技术可以用于制备出纳米结构的管状电极,增加电子传输效率;在激光光学领域,它可以用于制备出结构精细均一的纳米光阱,可以使激光信号传播更好;在微机械领域,它可以制备出微细的网状结构,形成微小的滤网,用于滤除灰尘;在生物医学领域,它可用于制备出纳米晶体,可以用于病菌的检测和治疗等。

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②干法刻蚀工艺的理想特征 离子平行入射,以产生各向异性 。 反应性的离子,以提高选择性 。 高密度的离子,以提高刻蚀速率 。 低的入射能量,以减轻硅片的损伤 。
硅微细加工技术
1.硅的面微加工 硅的面微加工是通过薄膜沉积和蚀刻工艺,在晶 片表面上形成较薄微结构的加工技术。表面微加 工使用的薄膜沉积技术主要有物理气相沉积 (PVD)和化学气相沉积(CVD)等方法。典型 的表面微加工方法是牺牲层技术。
3 纳米加工技术
2.纳米加工机理与关键技术 纳米级加工的物理实质就是要切断原子间的结合, 实现原子或分子的去除。 纳米加工的关键技术如下 : 检测技术——光干涉测量、扫描显微测量 环境条件控制——恒温、恒湿、防振、超净 机床及工具——高精度 、高刚度 、高稳定性
3 纳米加工技术
3.纳米级加工精度 纳米级加工精度的表征: 纳米级尺寸精度 纳米级几何形状精度 纳米级表面质量
光刻
1.掩膜制作
设计图 绘图机 原图 缩版机 缩版 复印机 复制版 分步重复 照相机 殖版 复印机
图5-8 掩膜制作过程
光刻
2.光刻过程
预处理 脱脂、抛光、酸洗、水洗
氧化膜
基片
涂胶 甩涂、浸渍、喷涂、印刷
光致抗蚀 剂
曝光 电子束、X射线、远紫外 线、离子束
电子束 掩膜
显影 烘片
窗口
刻蚀 干式、湿式 剥膜、检查
2 微细电火花加工
3.微细电火花线切割加工 微细电火花线切割加工是指加工过程中采用钨合 金或其他材料的微细电极丝(直径为10 μm~50 μm)进行切割,主要用于加工轮廓尺寸在0.1 mm~1 mm的工件。由于属于非接触式加工,加 工过程中不存在切削力,因此能够保证加工过程 的一致性。
3 纳米加工技术
基础材料
牺牲层
牺牲层
结构层
微结构
图5-7 用牺牲层技术制作微结构的基本过程
(1)表面微加工对所采用的材料的要求 : 结构层必须能够保证所要求的使用性能 牺牲层必须具有足够的力学性能以保证在制作过 程中不会引起分层或裂纹等结构破坏 沉积工艺需要有很好的保形覆盖性质,腐蚀所选 的化学试剂,应能优先腐蚀牺牲层材料 表面加工工艺还应注意与集成电路工艺的兼容性
离子束
图5-9 光刻加工过程
工艺流程
可以是最终产品,也 可作为微塑铸的模具
微塑铸:在塑料注入前将 微孔中的空气抽掉,控温
二次微电铸
图3.2.2.1
电铸
与电镀相同 可采用化学度:基于化学 氧化还原反应,不需电源, 不存在电流分布不均匀的 问题;化学镀具有镀层厚 度均匀、针孔少、不受工 件几何形状限制,适合体 积小、形状复杂的镀件; 工艺过程复杂,需要粗化、 敏化、活化等步骤,故采 用仍较少。
(2)原子力显微镜工作原理
图5-27 原子力显微镜原理
(3)扫描探针显微关键技术和特点 扫描探针显微镜可以在各种条件(比如真空、常 温、低温、高温、熔温)下和在纳米尺度上对表 面进行加工 STM是目前能提供具有纳米尺度的低能电子束的 惟一手段
扫描探针显微需要解决的关键技术: 振动的影响 噪声的影响 针尖的要求 样品的要求
图3.2.2.2

特点 可制造较大高宽比的结构(由于X射线有非常 高的平行度、极强的辐射强度、连续的光谱,波 长短,穿透力强 ); 取材广泛,可以是金属、陶瓷、聚合物、玻 璃等; 可制作任意截面形状图形结构,加工精度高; 可重复复制,符合工业上大批量生产要求, 制造成本相轮、微过滤器、微红外滤波器、 微加速度传感器、微型涡轮、光纤耦合器和光谱仪等多种 结构器件。
3 纳米加工技术
4.基于扫描探针显微镜的纳米加工 (1)扫描隧道显微镜的工作原理
激光 探测器 磁探针及悬臂
显示器 样品 计算机及反锁 控制器 压电 扫描仪
图5-26 扫描隧道显微镜的工作原理
扫描隧道显 微镜要用计 算机控制步 进电机的驱 动,使探针 逼近样品, 进入隧道区, 要不断采集 隧道电流, 在恒电流模 式中还要将 隧道电流与 设定值相比 较,再通过 反馈系统控 制探针的进 与退,从而 保持隧道电 流的稳定
①各向同性刻蚀
SiO2掩 膜
(a)
( b)
图5-1 各向同性刻蚀 (a)各向同性刻蚀(搅拌);(b)各向同性刻蚀(不搅拌)
②各向异性刻蚀
(c)
(d)
图5-2 各向异性刻蚀 (c)各向异性刻蚀(搅拌);(d)各向异性刻蚀(不搅拌)
(2)干法刻蚀 ①干法刻蚀种类 等离子刻蚀 反应离子刻蚀 离子束刻蚀与反应离子束刻蚀 增强反应离子刻蚀
2 硅微细加工技术
1.硅的体微加工 硅的体微加工(bulk micromachining)技术是 指利用刻蚀(Etching)等工艺对块状硅进行准 三维结构的微加工,即去除部分基体或衬底材料, 以形成所需要的硅微结构。主要包括刻蚀和停止 刻蚀两项关键技术。 刻蚀法分为湿法刻蚀和干法刻蚀两类 。
(1)湿法刻蚀 湿法刻蚀是通过化学刻蚀液和被刻蚀物质之间的 化学反应将被刻蚀物质剥离下来的刻蚀方法。 湿法刻蚀因基底材料不同可以分为各向同性刻蚀 和各向异性刻蚀。
1.纳米技术 微粒达到纳米量级(0.1~100 nm)时,会具有如下 特性: 量子尺寸效应——光、电、磁、热、声及超导电 性与宏观特性显著不同 小尺寸效应——光吸收显著增加 表面和界面效应——表面原子处于严重的缺位状 态很容易与其他原子结合 宏观量子隧道效应——微观粒子具有贯穿势垒的 能力,称为隧道效应
(4)扫描探针显微技术用于纳米加工 利用SPM移动原子 当SPM的探针针尖对准试件表面的某个原子 并非常接近时,试件上的该原子将受到两个方面 的力:一是探针针尖原子对该原子间的作用力, 二是试件上其它原子对该原子间的结合力。
利用SPM技术的电子束光刻 电子束光刻方法是当前超大规模集成电路加工的 最常用手段。当AFM(原子力显微镜)使用导电探 针时,控制探针与试件间的偏压(取消针尖与试 件间距离的反馈装置),由于针尖端部极其尖锐, 就可以将针尖处的电子束聚焦到极细。再采用常 规的光刻工艺,使试件表面光刻胶局部感光,将 未感光的光刻胶去除,再进行化学腐蚀,可以得 到极为精细的光刻图形。
2

LIGA技术
定义 LIGA是德文Lithographie,Galanoformung和 Abformung三个词,即光刻、电铸和注塑的缩写。 LIGA工艺是一种基于X射线光刻技术的MEMS加工技 术(工艺流程如图所示),主要包括X光深度同步 辐射光刻,电铸制模和注模复制三个工艺步骤。
光刻
光刻(photolithography)也称照相平版印刷,是 加工制作半导体结构或器件和集成电路微图形结构 的关键工艺技术。 具体的过程包括掩膜制作和光刻过程两个部分。
2 微细电火花加工
3.基于LIGA技术的微细电火花加工 利用LIGA技术为微细电火花加工提供电极制备手 段,然后再进行微细放电加工,是近年的一个主 要研究方向。 LIGA技术可以制作出具有高深宽比的金属微结构 件,但是材料局限于镍和铜。将LIGA制造出的铜 微结构件作为微细电火花加工的电极,发挥电火 花加工可以加工任意导电材料的优点,就能制作 出材料综合性能更好的微结构或器件。同时,如 果电极损耗得到很好的控制,将可以加工出更高 深宽比的微结构件。
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