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微纳加工技术全解析丨看完就不用找别的资料了(中)

2021-11-18
博研小编要告诉大家,曝光光刻是微纳加工图形的核心工艺过程,可分为正胶工艺和负胶工艺,采用相同掩模板制作时,二者可获得互补的图形结构。
 微纳加工技术全解析丨看完就不用找别的资料了(中)
另外,按照不同工作距离可分为接近式曝光、近贴式曝光(接触曝光)和投射式光学曝光;按照曝光系统的工作光源又可分为紫外线曝光、X射线与及紫外线曝光、电子束与离子束曝光。
 
此外,微纳印刷技术,如纳米压印技术,在纳米结构及器件制作中也得到了良好的发展,其高效的图形复制特点使之在工业界极具吸引力。卷对卷(Roll-to-Roll, R2R)滚轴压印技术已经被产线广泛采用。
 
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,仅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,国内外很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。
 
高精度的微细结构可以通过电子束直写或激光直写制作,这类光刻技术,像“写字”一样,通过控制聚焦电子束(光束)移动书写图案进行曝光,具有很高的曝光精度,但这两种方法制作效率极低,尤其在大面积制作方面捉襟见肘,目前直写光刻技术仅适用于小面积的微纳结构制作。
 
近年来,三维浮雕微纳结构的需求越来越大,如闪耀光栅、菲涅尔透镜、多台阶微光学元件等。据悉,苹果公司新上市的手机产品中人脸识别模块就采用了多台阶微光学元件,以及当下如火如荼的无人驾驶技术中激光雷达光学系统也用到了复杂的微光学元件。
 
这类精密的微纳结构光学元件需采用灰度光刻技术进行制作。直写技术,通过在光束移动过程中进行相应的曝光能量调节,可以实现良好的灰度光刻能力。

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