湖南半导体微纳加工工艺 广东省科学院半导体研究所供应

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、制造以及应用技术。微纳制造技术是继IT，湖南半导体微纳加工工艺、生物技术之后，21世纪较具发展潜力的研究领域和新兴产业之一。微纳制造技术较早是由加工精度研究的角度延伸出来的。伴随着科技进步和制造业的快速发展，湖南半导体微纳加工工艺，人们对加工精度的要求越来越高，传统加工方式的加工精度越来越难以满足诸多领域的应用和研究需求，湖南半导体微纳加工工艺。这一需求促使人们投入到更高精度加工技术的研发上。从较初的毫米级（10-3m）到微米级（10-6m）和纳米级（10-9m），人类的制造水平逐步由宏观尺度向微观尺度迈进，“微纳制造技术”的概念也应运而生。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。湖南半导体微纳加工工艺

微流控芯片是在普通毛细管电泳的基本原理和技术的基础上，利用微加工技术在硅、石英、玻璃或高分子聚合物基质材料上加工出各种微细结构，如管道、反应池、电极之类的功能单元，完成生物和化学等领域中所涉及的样品制备、生化反应、处理（混合、过滤、稀释）、分离检测等一系列任务，具有快速、高效、低耗、分析过程自动化和应用范围广等特点的微型分析实验装置。目前已成为微全分析系统（micrototalanalysissystems,μ-TAS）和芯片实验室（labonachip）的发展重点和前沿领域。为常见的聚合物微流控芯片形式。近年来，由于生化分析的复杂性和多样性需求，微流控芯片技术的发展愈发趋于组合化和集成化，在一块芯片基片上集成多种功能单元成为一种常见形式，普遍应用于医学诊断、医学分析、药物筛选、环境监测和燃料电池技术等诸多领域。基于高通量快速分离的需要，多通道阵列并行操作是微流控芯片的发展的趋势，芯片微通道数量已从较初的12通道、96通道，发展到现在的384通道。湖南半导体微纳加工工艺新一代微纳制造系统应满足的要求：能生产多种多样高度复杂的微纳产品。

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，国内外比较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。

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。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。

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。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。黑龙江功率器件微纳加工工厂

通过光刻技术制作出的微纳结构需进一步通过刻蚀或者镀膜，才可获得所需的结构或元件。湖南半导体微纳加工工艺

Mems加工工艺和微纳加工大体上都是一样的，只是表述不一样而已，MEMS即是微机械电子系统，大多时候等同于微纳系统是根据产品需要，在各类衬底（硅衬底，玻璃衬底，石英衬底，蓝宝石衬底等等）制作微米级微型结构的加工工艺。微纳传感器加工工艺制作的微型结构主要是作为各类传感器和执行器等，其中更加器件原理需要而制作的可动结构（齿轮，悬臂梁，空腔，桥结构等等）以及各种功能材料，本质上是将环境中的各种特征参数（温度，压力，气体，流量等等）变化通过微型结构转化为各种电信号（电压，电阻，电流等等）的差异，以实现小型化高灵敏的传感器和执行器。湖南半导体微纳加工工艺

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