無論是大批量還是小規(guī)模生產(chǎn)定制產(chǎn)品,都需要開發(fā)新一代的模塊化、知識密集的、可升級的和可快速配置的生產(chǎn)系統(tǒng)。而這將用到那些新近涌現(xiàn)出來的微納技術(shù)研究成果以及新的工業(yè)生產(chǎn)理論體系。給出了微納制造系統(tǒng)與平臺的發(fā)展前景。未來幾年微納制造系統(tǒng)和平臺的發(fā)展前景包括以下幾種:(1)微納制造系統(tǒng)的設(shè)計、建模和仿真;(2)智能的、可升級的和適應(yīng)性強的微納制造系統(tǒng)(工藝、設(shè)備和工具集成);(3)新型靈活的、模塊化的和網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),以構(gòu)筑基于制造的知識。微納加工可以實現(xiàn)對微納材料的合成和改性。泉州微納加工應(yīng)用
納米壓印技術(shù)是一種新型的微納加工技術(shù)。該技術(shù)通過機械轉(zhuǎn)移的手段,達(dá)到了超高的分辨率,有望在未來取代傳統(tǒng)光刻技術(shù),成為微電子、材料領(lǐng)域的重要加工手段。納米壓印技術(shù)已經(jīng)有了許多方面的進(jìn)展。起初的納米壓印技術(shù)是使用熱固性材料作為轉(zhuǎn)印介質(zhì)填充在模板與待加工材料之間,轉(zhuǎn)移時需要加高壓并加熱來使其固化。后來人們使用光刻膠代替熱固性材料,采用注入式代替壓印式加工,避免了高壓和加熱對加工器件的損壞,也有效防止了氣泡對加工精度的影響。嘉興半導(dǎo)體微納加工微納加工可以實現(xiàn)對微小尺寸物體的加工和制造。
納米壓印技術(shù)已經(jīng)有了許多方面的進(jìn)展。起初的納米壓印技術(shù)是使用熱固性材料作為轉(zhuǎn)印介質(zhì)填充在模板與待加工材料之間,轉(zhuǎn)移時需要加高壓并加熱來使其固化。后來人們使用光刻膠代替熱固性材料,采用注入式代替壓印式加工,避免了高壓和加熱對加工器件的損壞,也有效防止了氣泡對加工精度的影響。而模板的選擇也更加多樣化。原來的剛性模板雖然能獲得較高的加工精度,但只能應(yīng)用于平面加工。研究者們提出了使用彈性模量較高的PDMS作為模板材料,開發(fā)了軟壓印技術(shù)。這種柔性材料制成的模板能夠貼合不同形貌的表面,使得加工不再局限于平面,對顆粒、褶皺等影響加工質(zhì)量的因素也有了更好的容忍度。
目前微納制造領(lǐng)域較常用的一種微細(xì)加工技術(shù)是LIGA。這項技術(shù)由于可加工尺寸小、精度高,適合加工半導(dǎo)體材料,因而在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中得到普遍的應(yīng)用,其較基礎(chǔ)的中心技術(shù)是光刻,即曝光和刻蝕工藝。隨著LIGA技術(shù)的發(fā)展,人們開發(fā)出了比較多種不同的曝光、刻蝕工藝,以滿足不同精度尺寸、生產(chǎn)效率等的需求。LIGA技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟,但是這項技術(shù)的基本原理決定了它必然會存在的一些缺陷,比如工藝過程復(fù)雜、制備環(huán)境要求高、設(shè)備投入大、生產(chǎn)成本高等。微納加工可以實現(xiàn)對微納系統(tǒng)的高度靈活和可擴展。
在微納加工過程中,薄膜的組成方法主要為物理沉積、化學(xué)沉積和混合方法沉積。蒸發(fā)沉積(熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā))和濺射沉積是典型的物理方法,主要用于沉積金屬單質(zhì)薄膜、合金薄膜、化合物等。熱蒸發(fā)是在高真空下,利用電阻加熱至材料的熔化溫度,使其蒸發(fā)至基底表面形成薄膜,而電子束蒸發(fā)為使用電子束加熱;磁控濺射在高真空,在電場的作用下,Ar氣被電離為Ar離子高能量轟擊靶材,使靶材發(fā)生濺射并沉積于基底;磁控濺射方法沉積的薄膜純度高、致密性好,熱蒸發(fā)主要用于沉積低熔點金屬薄膜或者厚膜;化學(xué)氣相沉積(CVD)是典型的化學(xué)方法而等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)是物理與化學(xué)相結(jié)合的混合方法,CVD和PECVD主要用于生長氮化硅、氧化硅等介質(zhì)膜。微納加工可以實現(xiàn)對微納結(jié)構(gòu)的多功能化設(shè)計和制造。嘉興半導(dǎo)體微納加工
微納加工設(shè)備主要有:光刻、刻蝕、鍍膜、濕法腐蝕、絕緣層鍍膜等!泉州微納加工應(yīng)用
什么是微納加工?微納加工的目標(biāo)是在微米和納米尺度上對材料進(jìn)行精確的加工和制造,以實現(xiàn)對材料性質(zhì)和功能的精確控制。微納加工技術(shù)可以用于制造微納器件、納米材料、納米結(jié)構(gòu)等,廣泛應(yīng)用于電子、光電、生物醫(yī)學(xué)、能源等領(lǐng)域。微納加工技術(shù)的發(fā)展離不開微納加工設(shè)備的進(jìn)步。常見的微納加工設(shè)備包括光刻機、電子束曝光機、離子束曝光機、掃描探針顯微鏡等。這些設(shè)備能夠在微米和納米尺度上進(jìn)行高精度的加工和制造,為微納加工提供了重要的工具。泉州微納加工應(yīng)用