广东MEMS微纳加工实验室

在过去的几年中，全球各地的研究机构和大学已开始集中研究微观和纳米尺度现象、器件和系统。虽然这一领域的研究产生了微纳制造方面的先进知识，但比较显然，这些知识的产业应用将是增强这些技术未来增长的关键。虽然在这些领域的大规模生产方面已经取得了进步，但微纳制造技术的主要生产环境仍然是停留在实验室中，在企业的大规模生产环境中难得一见。这就导致企业在是否采用这些技术方面犹豫不决，担心它们可能引入未知因素，影响制造链的性能与质量。就这一点而言，投资于基础设施的发展，如更高的模块化、灵活性和可扩展性可能会有助于生产成本的减少，对于新生产平台成功推广至关重要。这将有助于吸引产业界的积极参与，与率先的研究实验室一起推动微纳产品的不断升级换代。未来几年微纳制造系统和平台的发展前景包括的方面：智能的、可升级的和适应性强的微纳制造系统。广东MEMS微纳加工实验室

微纳加工当中，GaN材料的刻蚀一般采用光刻胶来做掩膜，但是刻蚀GaN和光刻胶，选择比接近1:1，如果需要刻蚀深度超过3微米以上就需要采用厚胶来做掩膜。对于刻蚀更深的GaN,那就需要采用氧化硅来做刻蚀的掩模，刻蚀GaN的气体对于刻蚀氧化硅刻蚀比例可以达到8:1。应用于MEMS制作的衬底可以说是各种各样的，如硅晶圆、玻璃晶圆、塑料、还其他的材料。硅晶圆包括氧化硅片、SOI硅片、高阻硅片等，硅片晶圆包括单晶石英玻璃、高硼硅玻璃、光学玻璃、光敏玻璃等。塑料材料包括PMMA、PS、光学树脂等材料。其他材料包括陶瓷、AlN材料、金属等材料。广东MEMS微纳加工实验室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。

研究应着眼于开发一种新型的可配置、可升级的微纳制造平台和系统，以降低大批量或是小规模定制产品的生产成本。新一代微纳制造系统应满足下述要求：（1）能生产多种多样高度复杂的微纳产品；（2）具有微纳特性的组件的小型化连续生产；（3）为了掌握基于整个生产加工链制造的知识，新设计和仿真系统的产品开发过程的全部跨学科知识进行条理化和储存；（4）为了保证生产的灵活性和适应性，应确保在分布式制造中各企业的有效合作，以支撑通过新型商业生产、管理和物流方法来实现的中小型企业在综合制造网络中的有效整合；（5）是一个拥有更高级的智能和可靠性、可根据相应环境自行调整设置及生产加工参数的、可嵌入整个生产制造行业的制造系统；（6）新型可快速配置和价格适中的微纳制造系统，融入了面向任务和可重复配置的理念，能够实现连续的系统升级和无缝重复配置。

“纳米制造”路线图强调了未来纳米表面制造的发展。问卷调查探寻了纳米表面制备所面临的机遇。调查中提出的问题旨在获取纳米表面特征的相关信息：这种纳米表面结构可以是形貌化、薄膜化的改良表面区域，也可以是具有相位调制或一定晶粒尺寸的涂层。这类结构构建于众多固体材料表面，如金属、陶瓷、玻璃、半导体和聚合物等。总结了调查结果与发现，并阐明了未来纳米表面制造的前景。纳米表面可产生自材料的消解、沉积、改性或形成过程。这导致制备出的纳米表面带有纳米尺度所特有的新的化学、物理和生物特性（比如催化作用、磁性质、电性质、光学性质或抗细菌性）。在纳米科学许多已有的和新兴的子领域中，表面工程已经实现了从基础科学向现实应用的转变，比如材料科学、光学、微电子学、动力工程学、传感系统和生物工程学等。在改进和简化生产过程方面，还需要做许多工作才能降低***纳米表面的生产成本。可重复性、尺寸形状的控制、均匀性以及结构的鲁棒性等，都是工业生产过程中必须要考虑的关键参数。微纳检测主要是表征检测：原子力显微镜、扫描电镜、扫描显微镜、XRD、台阶仪等。

硅材料在MEMS器件当中是很重要的一种材料。在硅材料刻蚀当中，应用于医美方向的硅针刻蚀需要用到各向同性刻蚀，纵向和横向同时刻蚀，硅柱的刻蚀需要用到各项异性刻蚀，主要是在垂直方向刻蚀，而横向尽量少刻蚀。微纳加工平台主要提供微纳加工技术工艺，包括光刻、磁控溅射、电子束蒸镀、湿法腐蚀、干法腐蚀、表面形貌测量等。该平台以积极灵活的方式服务于实验室的研究课题，并产生高水平的研究成果，促进半导体器件的发展，成为国内半导体器件技术与学术交流和人才培养的重要基地，同时为实验室的学术交流、合作研究提供技术平台和便利条件。微纳加工平台主要提供微纳加工技术工艺。广东MEMS微纳加工实验室

大部份的湿刻蚀液均是各向同性的，换言之，对刻蚀接触点之任何方向腐蚀速度并无明显差异。广东MEMS微纳加工实验室

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，具有比较高的曝光精度，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*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，某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。广东MEMS微纳加工实验室