近年来,超快激光微纳加工技术发展极为迅速,其平均功率不断提高,脉冲宽度范围不断拓展,重复频率和加工效率大大增加,已经从实验室的娇贵仪器成实用可靠的工业级产品。超快激光技术与创新应用研究代表着当今激光前沿技术的发展方向。
超快激光微纳加工的应用前景巨大,可用于智能手机触摸屏切割、薄膜刻蚀、太阳能电池晶圆划片、电路板微钻孔等,以及在微纳结构、生物科研、医疗器具等等,一些应用已经在生产中大显神通,新的应用不断涌现,将持续提升微纳与精密加工制造技术的新高度。
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,涉及领域广、多学科交叉融合,其最主要的发展方向是微纳器件与系统(MEMS和NEMS)。微纳器件与系统是在集成电路制作上发展的系列专用技术,研制微型传感器、微型执行器等器件和系统,具有微型化、批量化、成本低的鲜明特点,对现代生活、生产产生了巨大的促进作用,并催生了一批新兴产业。
微纳加工技术是先进制造的重要组成部分,是衡量国家高-端制造业水平的标志之一,具有多学科交叉性和制造要素极-端性的特点,在推动科技进步、促进产业发展、拉动科技进步、保障国防安全等方面都发挥着关键作用。微纳加工技术的基本手段包括微纳加工方法与材料科学方法两种。很显然,微纳加工技术与微电子工艺技术有密切关系。
微纳加工大致可以分为“自上而下”和“自下而上”两类。“自上而下”是从宏观对象出发,以光刻工艺为基础,对材料或原料进行加工,最小结果尺寸和精度通常由光刻或刻蚀环节的分辨力决定。“自下而上”技术则是从微观世界出发,通过控制原子、分子和其他纳米对象的相互作用力将各种单元构建在一起,形成微纳结构与器件。