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計量論壇

標題: 美刊公布納米微型產品制作工藝流程 [打印本頁]

作者: 上帝 時間: 2008-8-10 21:18
標題: 美刊公布納米微型產品制作工藝流程
據美國《連線》雜志網站報道，隨著納米微型機器從概念原型走向現實成品，其大批量生產已成為可能。作為納米機器的重要組成部分，包括納米齒輪、納米發動機以及其他微型部件在內的各種納米微顆粒的大規模生產，是納米機器能夠大量進入主流市場的前提。　　美國加利福尼亞大學洛杉磯分校納米技術實驗室的研究人員預估，未來全球市場對納米微顆粒產品的需求量將可能高達10億顆左右。納米技術實驗室正準備使用微芯片技術制造的常規機器來大規模生產納米微顆粒。據實驗室負責人托馬斯-梅森教授介紹，他們已經對生產流程的可行性進行了實驗論證和詳細闡述，最終目標是實現納米微顆粒產品的大批量生產。
　　下列圖片詳細介紹了納米微顆粒應用技術的工藝流程：
　　1、表面刻有微型字母硅片
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表面刻有微型字母硅片

　　上面硅片表面刻有數以十億計的微型字母，像一個衍射光柵一樣將光線散射得五顏六色。
　　2、經過放大的微型納米字母
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經過放大的微型納米字母

　　圖片放大后，人們可以看到一個微型的字母形花片湯，不同的符號代表了各種不同的信息或代碼。字母形花片湯現象表明，利用這種新型的大規模生產工藝，人們能夠通過固定設備生產毫微米級產品。
　　3、納米字母產生的第一步
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納米字母產生的第一步

　　圖中左邊的白色盒子是一個勻膠機。勻膠機的操作對象是硅片(見第一幅圖片)上納米字母的聚合物。首先，將一滴聚合物滴到硅片上；然后，勻膠機開始高速旋轉，通過向心力將硅片表面的液體均勻擴散。
　　聚合物感光性極強，在紫外線照射下會硬化。第二步，根據將要生產的微顆粒產品的形狀，紫外線光柱截面形成相應的形狀。紫外線照射到均勻平整的聚合物之上，使之變硬。未被照射部分的聚合物液體被沖走，只留下硬化部分的聚合物。這樣，相應形狀的微顆粒形成。納米字母的形成，同理。
　　4、紫外線經反射進入曝光機
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紫外線經反射進入曝光機

　　圖中：光場輻射出強烈的紫外線。紫外線經過多次鏡面反射，最后進入曝光機(stepper)(見圖5)。曝光機的主要用途是曝光硅片上的納米字母。
5、托馬斯-梅森教授介紹基本操作
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托馬斯-梅森教授介紹基本操作

　　托馬斯-梅森教授在介紹曝光機的基本操作。在第一步操作中，通過向感光性極強的聚合物照射強烈的紫外線，曝光機可以形成微縮版本的圖像。曝光機不斷重復上述操作，直到圖像數倍地放大于硅片之上。這也是曝光機英文名稱的來源。
　　6、曝光機內部90公斤重的透鏡
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曝光機內部90公斤重的透鏡

　　在曝光機內部，裝有一個90公斤重的透鏡(見圖的中部)。透鏡用于形成特定截面圖形的光柱，在聚合物上精確刻畫出微縮版的圖像。透鏡的精度極高，從而避免圖像曝光過程產生的各種誤差。
　　7、自動機械臂抓住納米硅片
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自動機械臂抓住納米硅片

　　在曝光機內，一個自動機械臂抓住硅片。通過自動機械臂不斷曝光硅片，每次只曝光硅片的一部分。整個硅片的曝光過程，大約需要1分鐘。1分鐘內可以生產數以十億計的微顆粒。
　　　8、曝光機須保持完全靜止狀態
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曝光機須保持完全靜止狀態

　　曝光機被放置于一個充滿空氣的潮濕系統中(圖中藍色頂部的圓柱體)，以保證曝光機完全靜止。正如照相時，也一定要保持相機的絕對穩定。如果在曝光的過程中出現震動，那么生產出來的十億顆產品都可能存在誤差。工作平臺(見圖中粉紅色光亮部分)恰好可以在曝光點之間移動硅片。
9、無塵室外的曝光機系統
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無塵室外的曝光機系統

　　這是無塵室外的曝光機系統，現在僅僅作為實驗室備用設備。
　　10、梅森教授準備進入曝光機無塵室
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梅森教授準備進入曝光機無塵室

　　梅森教授和工作人員趙坤戴上手套，正準備進入曝光機無塵室。灰塵等顆粒一旦進入無塵室，可能會破壞硅片上曝光的納米字母或微型產品的形狀。

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