隨著積體電路規模的日益增大，元器件越來越小，各種微電子電路的尺寸間距、引線都已突破微米向納米前進，這就產生了超微加工技術。
基本介紹
- 中文名：超微加工技術
- 外文名：Superfine processing technology
- 技術：引線光刻技術
- 目的：提高加工精細水平
簡介,分類,LIGA,DEM,
簡介
這種技術的關鍵是形成微加工區和引線光刻技術。為了提高加工精細水平，由傳統的接觸掩膜光刻發展到投影光刻，並採用波長短的紫外光同步輻射或電子束作為光（輻射）源，用它們進行曝光可以獲得更高的分辨能力。與超精細光刻技術配合的超微加工技術還有自對準技術、離子注入摻雜、雷射澱積布線。今後的微細加工方向，將是對這些裝置進行改良，開發分辨能力更高的抗蝕劑，以及採用能看到原子的掃描隧道顯微鏡STM和場離子顯微鏡FIM等。
分類
目前出現了多種新的微細加工技術，其中具有代表性的有以下幾種：
LIGA
（Lithograthie Galvanoformung Abformung）技術是X射線深層光刻、微電鑄和微塑鑄三個工藝的組合。該技術的優點是能夠製造出複雜的三維微型零件，成形的零件有較大的深寬比，最大可達100以上，厚度為幾百到上千微米，並且沿深度方向的直線性和垂直性非常好，表面質量高。使用該技術可以加工有機高分子材料、各種純金屬和陶瓷等，並且可以利用微複製工藝進行微型零件的大批量生產。德國美茵茨微技術研究所（Institutfür Mikrotechnik Mainz）將LIGA技術和精加工技術相結合，成功製造出齒高80μm、總高約550μm的二階微型齒輪組，該所還使用LIGA技術研製出微型齒輪行星減速器，成功地將微型齒輪用於液體的精確調控。中國科學技術大學國家同步輻射實驗室利用LIGA技術成功製造出直徑為400μm的微型齒輪活動部件。此外，上海交通大學等單位也在LIGA製造技術方面開展了較多的研究工作。然而，由於採用光刻技術使得LIGA技術很難套用於傾斜面、複雜三維曲面的微細三維加工，並且使用的同步輻射X射線源比較昂貴，因而極大地限制了該項技術的套用範圍。
DEM
為了避免使用昂貴的同步輻射X射線，出現了DEM（Deepetching，Electro-forming，Microreplication）技術。DEM使用深層刻蝕工藝來代替同步輻射X射線深層光刻，然後進行後續的微電鑄和微複製工藝。採用該技術可以製造非矽材料高深寬比的微型零件，並且成本低，有望成為一項全新的三維加工技術。一些傳統的加工技術通過尺寸縮小可以用來加工微型零件，如電火花加工、雷射加工、車削和磨削等加工技術。微細電火花加工技術是利用工件與微電極間脈衝放電產生的瞬時高溫使工件材料局部熔化和汽化，來達到加工的目的，使用該技術可以加工出幾十微米甚至更小的微型零件。哈爾濱工業大學趙萬生、王振龍教授等人在微型零件的微細電火花加工工藝和加工設備方面開展了大量的研究工作，加工出4.5μm的微細軸和8μm的微細孔，達到了世界先進水平。該技術的不足之處是加工效率較低。雷射加工可以加工尺寸很小的型腔，並可以用於易碎和難加工材料的加工，只是加工後的表面需要再處理。在機械加工方面，哈爾濱工業大學精密工程研究所梁迎春教授將微細銑削技術套用到微型零件加工中，孫濤教授等人使用原子力顯微鏡實現微齒輪的加工，並成功刻畫出微齒輪。
