微米和纳米的关系？

1 微米=1000 纳米。

纳米（nm）即为毫微米，是长度的度量单位，国际单位制符号为nm。1纳米=10的负9次方米，长度单位如同厘米、分米和米一样，是长度的度量单位。1纳米相当于4倍原子大小，比单个细菌的长度还要小的多。国际通用名称为nanometer，简写nm。

扩展资料

从迄今为止的研究来看，关于纳米技术分为三种概念：

第一种，是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念，可以使组合分子的机器实用化，从而可以任意组合所有种类的分子，可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术还未取得重大进展。

第二种，是把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的"加工"来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术，也使半导体微型化即将达到极限。

第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来，生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。DNA分子计算机、细胞生物计算机的开发，成为纳米生物技术的重要内容。

纳米，又称奈米，为微米的千分之一倍（符号 nm，英式英文：nanometre、美式英文：nanometer，字首 nano 在希腊文中的原意是“矮人”的意思），是一个长度单位，指1个纳米（10-9m）。

有时候也会见到埃（符号 Å）这个单位，为10-10m。

1纳米（nm）= 10

 埃（Å）= 10-9m

现时很多材料的微观尺度都是以纳米为单位、半导体芯片制程标准在2000年代以后大多是以纳米表示。

微米是长度单位，符号µm。1微米相当于1米的一百万分之一。此外，在ISO 2955的国际标准中，“u”已经被接纳为一个代替“μ”来代表10⁻⁶的国际单位制符号。微米是红外线波长、细胞大小、细菌大小等的数量级。 

可以通过微米光的技术一次性治愈各种赘生物（如尖锐湿疣），或者是治疗宫颈柱状上皮外移糜烂面的修复。

微米光治疗仪的作用，微米光是一种新型光疗治疗仪，还有各种微量元素光元素，具有方向性好、穿透力强的优势。可以通过微米光的技术一次性治愈各种赘生物（如尖锐湿疣），或者是治疗宫颈柱状上皮外移糜烂面的修复。微米光可以在较短的时间内使病变组织部位的蛋白质固化，增强局部的免疫力，改善机体的免疫功能状态，促进局部组织的新陈代谢，还可以消炎消肿促进局部组织的愈合。

微米光治疗仪的作用，微米光是一种新型光疗治疗仪，还有各种微量元素光元素，具有方向性好、穿透力强的优势。可以通过微米光的技术一次性治愈各种赘生物（如尖锐湿疣），或者是治疗宫颈柱状上皮外移糜烂面的修复。微米光可以在较短的时间内使病变组织部位的蛋白质固化，增强局部的免疫力，改善机体的免疫功能状态，促进局部组织的新陈代谢，还可以消炎消肿促进局部组织的愈合。

摘 要 材料与结构在微纳米尺度展现了许多不同于宏观尺度的新特征，纳米技术已经成为当前科学研究与工

业开发的热门领域之一&微小型化依赖于微纳米尺度的功能结构与器件，实现功能结构微纳米化的基础是先进的

微纳米加工技术&文章对微纳米加工技术做了一个综合的介绍，简要说明了微纳米加工技术与传统加工技术的区

别&在微纳米加工技术的应用方面提出了一些合理选择加工技术的原则，并对当前微纳米加工技术面临的挑战和

今后发展的趋势作了预测&

关键词 微纳米技术，微纳米加工，微系统技术，微小型化

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5 引言

当 5MNH 年 5E 月美国贝尔实验室的科学家发明

了世界上第一只晶体管，他们不会想到 F6 多年后的

今天，这场由晶体管引发的微电子技术革命已经深刻

地影响了现代社会的面貌&由半导体微电子技术以及

由此引发的各种微型化技术除了成为现代高科技产

业的主要支柱之外，也深入到现代生活的所有领域，

尤其是所谓 O/ 领域，即消费类电子产品（+=,7’<39），

计算机（+=<#’"39）与通信（+=<<’,)+*")=,）&今天，功

能强大的笔记本计算机，品种繁多小巧玲珑的多功能

移动通信工具和花样翻新的家用电器已随处可见&除

了集成电路之外，微型化技术导致了微系统的发展，

开发出直径只有 5<<的微马达，指甲大小的微摄像

头，豌豆大小的气相色谱分析装置，芯片上的光学平

台和化学分析实验室等&如果说集成电路芯片提供了

一个系统的思考与决策的大脑，微系统技术则以各种

微传感器与微执行器提供了系统的感官、手与脚&系

统微型化成为今后现代工业发展的必然趋势&如果按

微型化的尺度衡量，集成电路技术与微系统技术还属

于微米技术&自 E5 世纪以来，由半导体微电子技术引

发的微型化革命进入了一个新的时代，这就是纳米技

术时代&从微米到纳米的过渡不仅仅是量的过渡而且

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代表了质的跃迁- 材料与结构在 ’%%34 以下显现出不

同于宏观世界的性质- 纳米科技为人类展现了微观世

界的新天地- 从晶体管到集成电路，从微电子到微机

械与微流体，从微米技术到纳米技术，微纳米技术已

经成为当今高科技的代名词无论是集成电路技术，还是微系统技术或纳米

技术，其共同的特征是功能结构的尺寸在微米或纳

米范围，因此可以统称为微纳米技术- 微纳米技术依

赖于微纳米尺度的功能结构与器件- 实现功能结构

微纳米化的基础是先进的微纳米加工技术- 在过去

的 #% 年中，正是微纳米加工技术的发展促进了集成

电路的发展，导致集成电路的集成度以每 ’5 个月翻

一番的速度提高- 现代微纳米加工技术已经能够将

上亿只晶体管做在方寸大小的芯片上- 最小电路尺

寸为 6%34 的集成电路芯片已经开始大规模生产-

" 的集成电路芯片已开始小批量工业化生产，而

7#34 加工水平的集成电路已经在研发阶段- 除了集

成电路芯片中的晶体管越做越小，微纳米加工技术

还可以将普通机械齿轮传动系统微缩到肉眼无法观

察的尺寸- 微纳米加工技术可以制作单电子晶体管，

可以实现单个分子与原子 *** 纵- 微纳米加工技术可

以建筑人类进入微观世界的桥梁，是人类了解和利

用微观世界的工具- 因此了解微纳米加工技术对于

理解微纳米技术，以及由微纳米技术支撑的现代高

科技产业是非常重要的-

$ 微纳米加工技术的分类

自人类发明工具以来，加工是人类生产活动的

主要内容之一- 所谓加工是运用各种工具将原材料

改造成为具有某种用途的形状- 一提到加工，人们自

然会联想到机械加工- 机械加工是将某种原材料经

过切削或模压形成最基本的部件，然后将多个基本

部件装配成一个复杂的系统- 某些机械加工也可以

称为微纳米加工- 因为就其加工精度而言，某些现代

磨削或抛光加工的精度可以达到微米或纳米量级但本文所讨论的微纳米加工技术是指加工形成的部

件或结构本身的尺寸在微米或纳米量级- 微纳米加

工技术是一项涵盖门类广泛并且不断发展中的技

术- 在 $%%7 年国际微纳米工程年会上，曾有人总结

出多达 &% 种微纳米加工方法- 可见实现微纳米结构

与器件的方法是多样的- 本文不可能将所有微纳米

加工技术一一介绍- 对这些加工技术的详细介绍目

前已有专著出版［’］

- 笔者在此仅将已开发出的微纳

米加工技术归纳为三种类型作概括性的介绍-

!- " 平面工艺

以平面工艺为基础的微纳米加工是与传统机械

加工概念完全不同的加工技术- 图 ’ 描绘了平面工

艺的基本步骤- 平面工艺依赖于光刻（/0)(89:1*(）

技术- 首先将一层光敏物质感光，通过显影使感光层

受到辐射的部分或未受到辐射的部分留在基底材料

表面，它代表了设计的图案- 然后通过材料沉积或腐

蚀将感光层的图案转移到基底材料表面- 通过多层

曝光，腐蚀或沉积，复杂的微纳米结构可以从基底材

料上构筑起来- 这些图案的曝光可以通过光学掩模

投影实现，也可以通过直接扫描激光束，电子束或离

子束实现- 腐蚀技术包括化学液体湿法腐蚀和各种

等离子体干法刻蚀- 材料沉积技术包括热蒸发沉积，

化学气相沉积或电铸沉积图 ’ 平面工艺的基本过程：在硅片上涂光刻胶、曝光、

显影，然后把胶的图形通过刻蚀或沉积转移到其他材料

平面工艺是最早开发的，也是目前应用最广泛

的微纳米加工技术- 平面工艺之所以不同于传统机

械加工是因为：（’）微纳米结构由曝光方法形成，而

不是加工工具与材料的直接相互作用- 所以限制加

工结构尺寸的不是加工工具本身的尺寸，而是成像

系统的分辨率，例如光波的波长，激光束，电子束或

离子束直径；（$）平面工艺一般只能形成二维平面

·%$·

微纳米加工技术专题

!""#：$$%%%&%’()&*+&+, 物理

结构，或准三维结构，而不是真正的三维系统&平面

工艺形成的三维结构是通过多层二维结构叠加而成

的；（.）平面工艺形成的是整个系统，而不是单个部

件&由于每个部件如此之小，根本无法按传统的先加

工分立部件然后装配成系统的途径&所以系统中的

每个部件以及它们之间的关系是在平面加工过程中

形成的&

平面工艺产生于 /0 世纪 10 年代集成电路的开

发&半导体晶体管由分立到集成就是基于平面工艺&

集成电路制造的平面工艺概括起来为 2 个基本方

面［/］

：

（3）薄膜沉积（(*456),7）&包括各种氧化膜，多

晶硅膜，金属膜等&金属连线，晶体管栅极，掺杂掩

模，绝缘层，隔离层，钝化层等是集成电路的基本组

成部分&

（/）图形化（#*""56,),7）&所谓图形化是在硅基

底和沉积的薄膜上形成各种电路图形&这包括光刻

和刻蚀两个方面&更确切地说，图形化是集成电路微

纳米加工的核心&集成电路的结构是通过图形化实

现的&集成电路发展的历史也是平面图形化技术不

断进步的历史&

（.）掺杂（89#),7）&晶体管的载流子区通过掺

杂形成，掺杂包括热扩散掺杂和离子注入掺杂&

（2）热处理（*,,5*(),7）&离子注入后通过热处

理可以恢复由离子轰击造成的晶格错位，热处理也

可以使沉积的金属膜与基底合金化，形成稳固的导

电层&

平面微纳米加工技术虽然主要应用于集成电路

制造，但近年来微系统技术中也大量应用平面工艺

制作各种微机械、微流体和微光机电器件等&例如，

图 / 是美国 :<=>国家实验室通过平面工艺制作

的多齿轮传动系统&从表面来看，它与传统机械加工

形成的齿轮传动系统没有什么区别&但这里的每个

齿轮的直径不超过 3??&即使当今最先进的精密机

械加工技术也无法制作这样微小的齿轮&它是通过

多层多晶硅沉积与刻蚀形成的&而且各个齿轮以及

它们的传动配合关系是通过巧妙的设计与硅平面工

艺的结合一次做成的&微系统所需要的加工技术除

了没有掺杂工艺外与集成电路的平面加工技术基本

相同&但由于某些微系统特殊功能的需要，其结构尺

寸一般远大于集成电路的结构尺寸&因而产生了某

些适用于微系统的特殊平面工艺，例如厚胶曝光、电

铸工艺、硅深刻蚀工艺以及制作微光学元件的灰度

曝光工艺等&

图 / 美国 :<=>国家实验室利用多层硅平面工艺

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