跨尺度微纳加工的微纳结构

跨尺度微纳加工技术是指尺度为毫米、微米和纳米量级的零件，以及由这些零件构成的部件或系统的设计、加工、组装、集成与应用技术。传统“宏”机械制造技术已不能满足这些“微”机械和“微”系统的高精度制造和装配加工要求，必须研究和应用微纳制造的技术与方法。微纳制造技术是微传感器、微执行器、微结构和功能微纳系统制造的基本手段和重要基础。 

通过光刻技术制作出的微纳结构需进一步通过刻蚀或者镀膜，才可获得所需的结构或元件。

刻蚀技术（etching technique），是按照掩模图形对衬底表面或表面覆盖薄膜进行选择性腐蚀或剥离的技术，可分为湿法刻蚀和干法刻蚀。湿法刻蚀Z普遍、也是设备成本Z 低的刻蚀方法。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。然而自1970年代起，报道了许多有关碱性或有机溶液腐蚀单晶硅的文章，其特点是不同的硅晶面腐蚀速率相差极大，尤其是方向，足足比或是方向的腐蚀速率小一到两个数量级！因此，腐蚀速率Z慢的晶面，往往便是腐蚀后留下的特定面。干法刻蚀利用等离子体 (plasma) 来进行半导体薄膜材料的刻蚀加工。其中等离子体必须在真空度约10至0.001 Torr 的环境下，才有可能被激发出来；而干刻蚀采用的气体，或轰击质量颇巨，或化学活性极高，均能达成刻蚀的目的。其Z重要的优点是能兼顾边缘侧向侵蚀现象极微与高刻蚀率两种优点。干法刻蚀能够满足亚微米/纳米线宽制程技术的要求，且在微纳加工技术中被大量使用。

近年来，激光技术的飞速发展使的激光蚀刻技术孕育而生，类似于激光直写技术，激光蚀刻技术通过控制聚焦的高能短波/脉冲激光束直接在基材上烧蚀材料并“雕刻”出微细结构。它不但能够实现传统意义的薄膜蚀刻，而且可以用来实现三维的微结构制作。飞秒高峰值功率激光于有机聚合物的介质的作用具有很多科学上很吸引人注目的特点，其中，双光子作用下的聚合作用（two-photon polymerization, 2PP）已被成功运用于三维纳米结构制作，可以制作出非常复杂、特殊的三维微细结构