微纳加工与制造基础

课程编码：1802120702J1P3002H 英文名称：Fundamentals for Micro/Nanofabrication and Manufacturing 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业课 主讲教师：褚卫国等

本课程目的是使学生掌握微纳加工与制造的基本原理、过程及关键技术，为未来从事科学研究奠定坚实的微纳结构及器件的加工与制备基础。本课程包括微纳加工与制造的基本原理、工艺过程、关键工艺技术及在洁净室加工与制备简单结构/器件的实践等内容，结合具体实例介绍工艺过程，并详细分析各种加工制造工艺技术的主要特点。通过理论课学习，学生能够掌握微纳加工与制造的基本原理、主要工艺、核心技术，并能够对微纳结构/器件制备的基本工艺流程进行设计，与实践结合，进一步增进学生对基础理论知识的理解和认识，同时使学生了解当前国内外工业界和研究领域的微纳加工与制造水平及发展趋势。

《普通物理》、《普通化学》、《材料科学基础》、《固体物理》或《半导体器件物理》

第一章 微纳加工与制造导论
第1节 微纳加工与制造的环境、基本过程与分类 0.5学时 褚卫国
第2节 微纳加工与制造的现状与发展趋势 0.5学时 褚卫国
第二章 微纳加工基本原理
第1节 光子、电子、离子和等离子体 2学时 褚卫国
第2节 光子、电子和离子与物质的相互作用 1学时 褚卫国
第三章 微纳加工与制造常用衬底与材料
第1节 半导体材料 1.5学时 褚卫国
第2节 介电材料 0.2学时 褚卫国
第3节 其他新型纳米材料（碳管、石墨烯及其他2D材料） 0.3学时 褚卫国
第四章 光学曝光技术基础
第1节 光学曝光原理与工艺过程 1.2学时 陈佩佩
第2节 光刻胶种类与特性 0.6学时 陈佩佩
第3节 光学曝光分辨率增强技术 0.8学时 陈佩佩
第4节 其他光学曝光技术（近场光学曝光、干涉曝光、无掩模曝光） 0.4学时 陈佩佩
第五章 电子束曝光技术基础
第1节 电子束曝光技术原理和发展 0.5学时 陈佩佩
第2节 电子束曝光系统及分类 0.5学时 陈佩佩
第3节 电子束曝光图形设计 1学时 陈佩佩
第4节 典型电子束抗蚀剂、工艺和邻近效应校正 1学时 陈佩佩
第六章 其他图形形成技术
第1节 EUV曝光 0.5学时 陈佩佩
第2节 X射线曝光/LIGA技术 0.7学时 陈佩佩
第3节 离子束曝光技术 1学时 陈佩佩
第4节 纳米压印技术 0.8学时 陈佩佩
第七章 薄膜沉积技术基础
第1节 薄膜沉积分类 0.4学时 褚卫国
第2节 溅射 0.7学时 褚卫国
第3节 蒸发 0.7学时 褚卫国
第4节 原子层沉积 0.5学时 褚卫国
第5节 外延生长 0.5学时 褚卫国
第6节 其他薄膜生长方法 0.2学时 褚卫国
第八章 刻蚀图形转移技术基础
第1节 化学湿法腐蚀 0.4学时 陈佩佩
第2节 反应离子刻蚀 0.5学时 陈佩佩
第3节 等离子体增强刻蚀 1.4学时 陈佩佩
第4节 离子溅射刻蚀 0.2学时 陈佩佩
第九章 其他图形转移技术
第1节 Lift-off（剥离） 0.3学时 陈佩佩
第2节 掠角沉积法 0.1学时 陈佩佩
第3节 模板法 0.1学时 陈佩佩
第十章 微纳结构/器件（无损）检测与表征技术基础
第1节 微纳结构/器件（无损）检测与表征技术基础 3学时 褚卫国
第十一章 其他加工技术
第1节 自组装加工 1学时 陈佩佩
第2节 扫描探针加工技术 2学时 陈佩佩
第十二章 器件加工制备实践
第1节 器件加工制备实践（1） 6.5学时 陈佩佩
第2节 器件加工制备实践（2） 6.5学时 陈佩佩

褚卫国，男，博士，二级研究员，博士生导师，国家纳米科学中心纳米加工实验室主任。2000年于哈尔滨工业大学获得博士学位，2000-2001年于中科院物理所从事博士后研究工作，2001-2004年于东京大学/东京理科大学从事研究工作（Research Associate，非常勤职员），2004年加入国家纳米科学中心。目前主要从事器件和纳米加工及纳米光学、传感和锂离子电池正极纳米材料等方面的研究工作。曾获北京市科技进步一等奖1项。在Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Light: Sci. & Appl., Adv. Funct. Mater., Nano Energy，Adv. Sci., Nanolett., Optica, Chem. Mater., Phys. Rev. B & D等国际期刊上发表学术论文140余篇,他引4000余次。申请专利90余项，授权60余项。承担国家重点研发课题、973课题以及中科院知识创新工程、仪器研制等多项课题。目前担任英国物理学会旗下的Surface Topography: Metrology and Property以及Nanotechnology Letters等国际期刊编委。

陈佩佩，女，博士，国家纳米科学中心研究员，硕士生导师。2005-2010年在国家纳米科学中心攻读博士学位。2010-2014年在法国国家健康与医学研究院和巴黎第五大学从事博士后研究工作，期间在荷兰代尔夫特理工大学纳米加工实验室（欧洲最大的超净实验室之一）从事客座研究工作。2014年加入国家纳米科学中心纳米加工实验室。一直从事极限加工技术、光/电多模态纳米传感器与机制等研究工作。在Adv. Mater.，Light: Sci. & Appl.，Adv. Sci.，Small，ACS Appl. Mater. & Interfaces，J. Mater. Chem. C等学术期刊发表论文30余篇，申请专利和软件著作权10余项，授权6项。入选”中国科学院关键技术人才”、”北京市科技新星计划”。主持和参与国家自然科学基金、国家重点研发计划、北京市自然科学基金、中科院重大科研装备研制项目等，作为主要起草人制定纳米检测国家标准2项，曾获北京市科学技术三等奖。