CN117464183B - 基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造方法及系统，制造方法包括以下两部分：（1）金属导线打印：首先将金属油墨滴加于盖玻片表面，并将其固定于三维纳米定位台和二维自动载物台构成的加工平台；通过声光调制器和射频驱动器调控激光功率，经过水浸显微镜物镜聚焦于墨水中，实现金属导线的打印。（2）半导体打印：将配置好的半导体油墨滴加在金属导线上，把激光焦点定位在金属导线的正下方，借助金属结构单光子吸收产生的局部热量促进半导体油墨的反应。本加工系统将连续激光系统、三维平台系统、光路系统有机集成于一体，仅用单一激光，便可实现功能微电子器件的精准制备，加工精度高，操作流程简单且无需后续烧结退火等操作。

Description

基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造方法及系统

技术领域

本发明涉及先进制造、激光加工、增材制造、图案化加工、微电子印刷等领域，尤其涉及印刷电路领域，具体涉及基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造方法及系统。

背景技术

高精度微纳电子器件的制造通常依赖光刻、镀膜、刻蚀等传统的洁净室工艺，所需设备昂贵、工艺流程复杂、小批量定制成本高。印刷电子技术应用印刷技术和工艺制造电子器件，具有灵活、快捷、定制化等加工上的优势，其中主要包括喷墨印刷、气溶胶打印等等，尤其以喷墨打印技术应用最为普遍。但是这些现有技术所能加工的最小特征尺寸有限（通常在几十微米量级），且往往需要高温后续处理等工艺，加工过程存在打印头堵塞等技术问题，而且印刷材料主要为导电材料，难以实现功能微纳电子器件所需的半导体材料的高精度打印。

激光微纳打印技术在高精度微纳结构打印中取得了广泛的应用，其基本原理是基于激光脉冲和材料的非线性作用，具有加工精度高、热影响小等优点。目前，通过激光双光子还原，可以实现金属导体材料的微纳加工；通过激光诱导的水热生长，可以实现氧化锌等半导体材料的高精度加工。然而目前金属材料和半导体材料激光加工所涉及的原理和激光光源不一样，导致多材料微纳电子器件的打印需要进行多套光源系统的集成、切换和校准，无疑增加了加工系统的复杂性、降低了可靠性。同时，多套光源系统，特别是双光子金属还原所涉及的飞秒激光系统，导致加工系统成本高昂、体积庞大。

发明内容

针对上述存在的技术问题至少之一，本发明目的是提供基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造方法及系统，以单一的连续激光光源即可实现铂/银、以及半导体氧化锌的高精度打印，并将其应用于功能微电子器件的加工中。相比多光源激光加工系统，无需昂贵的飞秒激光光源、成本低、体积小、可靠性高。

本发明的技术方案是：

本发明的其中一个目的在于提供基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造系统，包括532 nm连续波激光器和沿激光光束路径上依次设置的声光调制器、透镜、振镜、反射镜和物镜以及设于所述物镜底部用于放置待加工样品的加工平台；

所述声光调制器连接射频驱动器，所述射频驱动器由独立电源供电，并经过信号源提供模拟信号和数字信号进行开关及衍射效率的实时调控，通过所述声光调制器和射频驱动模块调控激光功率；

所述透镜用于激光光束的准直、聚焦和扩束；

所述振镜用于控制激光光束的偏转；

所述反射镜用于将所述振镜调节后发射的激光光束成竖直入射到所述物镜中，所述反射镜的数量为两个，两个反射镜成镜像对称布置；

所述物镜用于将所述532 nm连续波激光器发射的激光光束聚焦在所述待加工样品上以进行激光扫描打印；

所述加工平台包括可在水平面移动的二维自动载物台和设于所述二维自动载物台上方的重载XYZ三维纳米定位台，待加工样品水平放置于所述重载XYZ三维纳米定位台上；

数模转换器，其与计算机连接，所述声光调制器、振镜和加工平台分别与所述数模转换器之间信号连接，通过所述计算机内的软件界面的操控控制所述加工平台按照预设加工路径移动以实现激光焦点在所述待加工样品上的移动。

优选地，本发明的另一个目的在于提供一种简易的基于连续激光的高精度微电子器件激光增材的制造方法，所述的制造方法是基于上述所述的制造系统，包括以下步骤：

金属微纳结构的加工：将金属油墨滴在固定于物镜的出光侧的盖玻片上，所述盖玻片水平放置于加工平台上，在物镜的入瞳处采用0.40-3.35 mW的激光功率，加工速度控制在10-100 μm/s，激光聚焦在金属油墨中，在打印过程中操控加工平台按照预设加工路径移动以控制激光焦点相对于所述盖玻片上的金属油墨移动，完成所述金属微纳结构的加工，所述金属微纳结构为金属导线；

半导体的打印：将配置好的半导体油墨滴加在所述金属导线的表面，激光功率为6-20 mW，加工速度为10-100 μm/s，将激光焦点定位在所述金属导线的正下方，借助金属中单光子吸收产生的局部热量促进所述半导体油墨的反应，完成所述半导体的激光打印。

优选地，还包括以下步骤：对所述盖玻片进行硅烷化处理：先用氧等离子体处理10分钟，然后在环境温度下将干净的盖玻片浸泡在甲苯和（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷的混合溶液中60分钟，其中（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷和甲苯的体积比为0.2%。

优选地，在完成所述金属微纳结构的加工后，还包括以下步骤：将样品在纯净的水溶液中清洗并吹干；

在完成所述半导体的打印步骤后，还包括以下步骤：将样品在纯净的水溶液中洗涤后再在乙醇溶液中洗涤并吹干。

优选地，金属微纳结构的加工步骤中，当加工速度为10 μm/s时，激光功率在0.4-1.4 mW范围内都能进行有效加工，且激光功率维持在0.75-1.05 mW之间，加工效果最佳；

当加工速度为25 µm/s时，有效功率区间为0.8-2.25 mW，最佳功率区间为1.45-1.65 mW；

当加工速度为50 µm/s时，有效功率区间为1.5-2.50 mW，最佳功率区间为2.10-2.50 mW；

当加工速度为100 µm/s时，有效功率区间为2.0-3.35 mW，最佳功率区间为3.15-3.35 mW。

优选地，所述金属油墨为铂油墨或银油墨，所述铂油墨由草酸铁铵三水合物与四氯铂酸铵按照体积比1:1混合制备而成，所述银油墨由83 mM硝酸银、62 mM柠檬酸三钠和14M氨水混合搅拌而成。

优选地，所述半导体油墨为半导体氧化锌油墨，所述半导体氧化锌油墨为六水合硝酸锌；

所述半导体油墨的pH通过氨水调节控制在10.0。

优选地，在所述半导体的打印步骤中，打印得到的半导体结构尺寸随着激光功率的增加而变大，且在激光功率不变的情况下，打印得到的半导体结构尺寸随着定点曝光时间的增加而变大。

本发明还有一个目的在于提供上述所述的制造系统或者制造方法在制造高精度微纳电子器件中的应用。

本发明还有另一个目的在于提供一种采用上述所述的制造系统或者上述任一项所述的制造方法制造而成的功能微电子器件。

与现有技术相比，本发明的优点是：

本发明的基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造方法及系统，以单一的连续激光光源即可实现铂或银、以及半导体氧化锌的高精度打印，并将其应用于功能微电子器件的加工中。相比多光源激光加工系统，无需昂贵的飞秒激光光源、成本低、体积小、可靠性高。532 nm连续波激光通过单光子吸收导致金属离子的减少，形成的金属纳米颗粒从激光焦点喷射出来并沉积在盖玻片上，随着激光焦点的移动，依次形成金属导线。激光焦点聚焦在已经打印的金属导线下方，金属的单光子光吸收导致局部温度场的快速升高，从而驱动滴加在金属导线表面的半导体油墨的反应，完成半导体结构的打印。通过控制金属打印和半导体打印过程中的激光功率和加工速度，可以实现的最小特征尺寸<1 µm，加工精度高。打印的氧化锌半导体结构与金属铂或银导线之间能够形成良好的接触，具备优异的导电性能，且后续不需要进行任何形式的退火烧结等操作。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明实施例的铂油墨和银油墨的实物图；

图2为本发明实施例的基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造系统的结构示意图（图中虚线下方的方框为加工界面的放大示意图）；

图3为本发明实施例的基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造系统的在金属微纳结构加工时的有效/最佳功率区间的示意图；

图4为采用本发明实施例的基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造系统和制造方法加工的金属图案化的示意图；

图5为采用本发明实施例的基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造系统和制造方法进行半导体的打印时激光加工功率对氧化锌结构尺寸的影响示意图；

图6为采用本发明实施例的基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造系统和制造方法进行半导体的打印时定点曝光时间对氧化锌结构尺寸的影响示意图；

图7为采用本发明实施例的基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造系统和制造方法对铂基底及氧化锌阵列的定点曝光加工示意图；

图8为采用本发明实施例的基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造系统和制造方法加工而成的功能微电子器件。

其中，1、532 nm连续波激光器；2、声光调制器；3、射频驱动器；4、电源；5、透镜；6、振镜；7、反射镜；8、物镜；9、加工平台；91、重载XYZ三维纳米定位台；92、二维自动载物台；93、控制器；10、数模转换器；11、计算机；12、盖玻片。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

参见图2，本发明实施例的基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造系统，包括532 nm连续波激光器1、声光调制器2、透镜5、振镜6、反射镜7、物镜8和加工平台9。其中声光调制器2、透镜5、振镜6、反射镜7和物镜8沿激光光束路径上依次设置。具体的，声光调制器2设置在532 nm连续波激光器1的出光侧且连接有射频驱动器3，本发明实施例中通过声光调制器2和射频驱动器3共同调节5之前的激光功率。优选地，射频驱动器3由独立的电源4供电，并经过信号源提供模拟信号和数字信号进行激光器的开关及衍射效率的实时调控。透镜5设于声光调制器2的出光侧和振镜6的入光侧之间且透镜5用于激光光束的准直、聚焦和扩束，如图2所示，本发明的透镜5为由凸透镜5和凹透镜5组成的双透镜5。振镜6设于透镜5的出光侧，用于控制激光光束的偏转，协助实现大面积加工。反射镜7包括两个，用于改变激光光束的转向，使得振镜6出光侧的激光能够沿如图2所示的竖直向下的方向入射到物镜8上并在物镜8的出光侧进行聚焦。图2中所示的两个反射镜7一左一右成镜像对称设置，具体的，一个反射镜7设于物镜8的上方且与水平面成45°夹角、另一个反射镜7设于振镜6的上方且与水平面成135°。加工平台9设置在物镜8的正下方，具体的，如图2所示，由上而下依次包括重载XYZ三维纳米定位台91和二维自动载物台92。待加工样品加工时作为基底的玻璃基底（本发明实施例中优选为盖玻片12）固定在重载XYZ三维纳米定位台91上。需要说明的是，本发明实施例中，物镜8是固定在加工平台9上方的，故而，在加工过程中，物镜8中出射的激光光束的激光焦点可由振镜6控制在二维平面内扫描，配合加工平台9，完成产品的激光打印。本发明实施例中，通过加工平台9操控待加工样品在三维空间内移动，从而使得激光焦点相对于待加工样品进行三维移动。数模转换器10与计算机11（比如笔记本电脑、台式电脑等等，本发明实施例优选为笔记本电脑）连接，声光调制器2、振镜6和加工平台9分别与数模转换器10之间信号连接，计算机11内预装有相应的软件，通过计算机11内的软件界面的操控控制加工平台9按照预设加工路径移动以实现激光焦点在待加工样品上的移动。需要说明的是，加工平台9还包括有控制器93，加工平台9通过控制器93与数模转换器10信号连接。

具体的，本发明实施例通过以下方式实现：

一、连续激光加工系统的设计与搭建：

（1）光路系统：532 nm连续波激光器（Coherent, Verdi C12）用于铂和银等金属材料以及氧化锌半导体材料的图案化加工以及微电子器件的制备。通过声光调制器2（M0006-QL110-030-532）和射频驱动器3（RD1005-110-24-025-CA）调控532 nm连续激光功率，经过水浸显微镜物镜（Olympus，UPLSAPO60XW）分别聚焦于铂油墨和/或银油墨、氧化锌油墨之中，用于铂和/或银以及半导体氧化锌的打印。图1展示了铂油墨（左侧图）和银油墨（右侧图）的实物图。其中，AOM（声光调制器2）的射频驱动器3由独立电源4进行供电，并经过信号源提供模拟信号和数字信号进行开关及衍射效率的实时调控，也即实现532nm连续波激光器1的功率的调节。对于声光调制器2和射频驱动器3用于532 nm连续波激光器1的激光功率的调节的具体原理不做描述和限定，本领域技术人员容易知晓并实现。

（2）运动系统：使用重载XYZ三维纳米定位台91（SYMC, NS-XY200Z100-01, 200 µm×200 µm×200 µm行程）和二维自动电极平台（SYMC, XWJ-50R-2G, 50 mm×50 mm行程）的组合实现待加工样品的移动。铂油墨或银墨水滴加在盖玻片12上并固定于加工平台9具体为重载XYZ三维纳米定位台91上。物镜8安装在加工平台9的顶部，激光经过物镜8聚焦于油墨和盖玻片12的交界面（如图2中放大图所示），实现金属微纳结构的打印。图2展示了连续激光加工系统的整体构造以及铂线制备过程的局部放大图，从图中我们可以看到，该设计中的光源由波长为532 nm的连续波激光器提供。滴加了铂油墨的盖玻片12放置在加工平台9的表面，激光在油墨内部的扫描可实现金属导线的高效制备。数模转换器10实现振镜6和软件界面（未示出）之间的实时配合，完成激光扫描路径的精准调控。具体调控原理在此也不做描述和限定，本领域技术人员容易知晓并实现。

（3）振镜6系统：振镜6通过数模转换器10与笔记本电脑连接，通过软件界面的控制可以精准控制光学扫描振镜6沿着预设的路径进行偏转，实现加工路径的灵活调节。振镜6的工作原理是将位置信号输入到振镜6的两个摆动电机（未图示）中，使其按照预设的电压与角度转换比例摆动一定的角度，从而使与电机固定的反射镜同步旋转一定的角度，实现激光光束的偏转。振镜6的具体结构为现有技术，其具体结构和工作原理本领域技术人员也容易知晓。

二、铂/银、半导体氧化锌的激光打印技术及工艺

本发明实施例中，我们通过532 nm连续激光打印出铂线或银线，作为功能微电子器件加工的基底材料。为了打印出均匀的铂线或银线，我们在物镜8的入瞳处采用0.40–3.35 mW的激光功率，聚焦速度控制在10–100 μm/s之间。激光照射后，将样品在纯净的水溶液中清洗5分钟，并用氮气吹干。紧接着，将配置好的氧化锌油墨滴加在铂线或银线的表面。优选地，本发明实施例中铂油墨由草酸铁铵三水合物与四氯铂酸铵按照1:1的体积比混合制备而成，用于铂线的打印。金属铂油墨由移液枪滴加于盖玻片12的上表面，聚焦的532 nm连续激光通过草酸铁光敏剂的单光子吸收导致Pt离子的化学还原，形成的Pt纳米颗粒会从激光焦点喷射出来，或通过局部加热在盖玻片12上形成烧结。随着激光焦点的移动，铂线也依次形成。本发明实施例中83 mM硝酸银、62 mM柠檬酸三钠和14 M氨水混合搅拌而成，具体原理与上述铂线一致，故而不再赘述。

申请人研究发现，激光扫描速度和激光加工功率是样品加工过程中的两个重要参数，为了有效地加工出高质量的铂线结构。我们探究了两者之间的关系，优化了激光加工工艺。具体的，从图3中我们可以看出：当加工速度为10 µm/s时，激光功率在0.40-1.40 mW范围内都能进行有效加工，且激光功率维持在0.75-1.05 mW之间，加工效果最佳；加工速度为25 µm/s时，有效功率区间为0.8-2.25 mW，最佳功率区间为1.45-1.65 mW；加工速度为50 µm/s时，有效功率区间为1.50-2.50 mW，最佳功率区间为2.10-2.50 mW；加工速度为100 µm/s时，有效功率区间为2.00-3.35 mW，最佳功率区间为3.15-3.35 mW。

在氧化锌半导体的加工过程中，采用的激光加工功率为6-20 mW，加工速度在10-100 μm/s。将激光焦点定位在上面激光打印加工出的铂线的正下方，借助铂中单光子吸收产生的局部热量促进氧化锌油墨的反应。正确选择油墨的pH值可以有效地避免激光打印完成的氧化锌结构发生自身溶解。我们通过控制氨浓度来调节油墨的pH值，优化得到的最佳pH值是10.0。优选地，本发明实施例中，半导体氧化锌油墨采用的是六水合硝酸锌，通过氨水来调节油墨的pH值。加工过程中，首先将连续波激光器1发射的连续激光的焦点聚焦在已经打印的铂线的下方，铂中的等离子体的单光子光吸收导致强烈的局部加热，从而驱动氧化锌墨水的反应。加热后，锌氨络合物会发生解离，不溶性的Zn(OH)₂沉淀，随后转化为ZnO，从而完成氧化锌半导体结构的激光打印。

三、金属的图案化加工及功能微电子器件的制备

图4展示了532 nm连续激光与铂油墨加工的多种图案化模型：“大象”、“甲壳虫”等。从图中可以看出，各个图案形貌清晰，结构完整，进一步证明了连续激光加工金属的稳定性和可靠性。

申请人研究发现，激光加工功率和定点曝光时间是影响加工而成的半导体结构尺寸的两个重要因素。为此，我们进行了深入的探究。图5展示了激光加工功率对结构尺寸的影响，将532 nm连续激光聚焦到银线的固定位置，图5（a）中从上往下展示了随着激光功率的增加（8.60 mW逐渐增加至19.35 mW），打印得到的氧化锌结构的尺寸也在逐渐变大的过程。图5（b）和（c）分别为功率8.60 mW和19.35 mW时，加工的氧化锌结构的局部放大图。

紧接着，我们研究了定点曝光时间对加工尺寸的影响。如图6所示，每一行的激光加工功率保持不变，从左往右依次增加曝光时间（从2 ms逐渐增加至4096 ms），氧化锌结构的尺寸也在逐渐增加。

图7展示了532 nm连续激光加工的大面积铂基底，并在其基础上成功制备了氧化锌半导体阵列；图7（a）中，从上往下激光功率逐渐增加，从3.225 mW增加至9.675 mW，对应的氧化锌的尺寸也在逐渐变大；图7（b）为氧化锌阵列结构的局部放大图。

本发明实施例还提供了上述实施例的制造系统或制造方法在制造高精度微纳电子器件中的应用。以及采用上述实施例的制造系统或制造方法制造而成的功能微电子器件。具体的，本发明实施例以二极管为例进行说明。

二极管作为最早诞生的半导体器件之一，被广泛地应用于各种电子电路中。二极管基本性能是单向导电性，给二极管两极间加上正向电压时，二极管导通，加上反向电压时，二极管截止。图8（a）和图8（b）分别展示了由铂线（约0.8 µm宽）、银线和中间的ZnO半导体组成的单个二极管和并联二极管。通过合理的设计二极管和电阻、电容、电感等元器件的排列，构成不同功能的电路，可以实现对交流电整流、对调制信号检波、限幅和钳位以及对电源电压的稳压等多种功能。本申请通过上述优化的激光打印参数来控制打印得到的ZnO结构的厚度，借此来实现二极管沟道长度的调节。上图（图8（a）和图8（b））中所示的二极管的沟道长度与沟道宽度的有效比值为176。

本发明实施例基于单个忆阻器电学性能的随机性，设计并激光打印了6×6阵列型忆阻器安全电路，如图8（c）和图8（d）所示。图8（c）中，电路外围的黑色正方形为接触垫片。当电路受到外界电压的刺激时，每个单独的忆阻器内部形成独特而不同的导电细丝结构，类似于人类指纹的独特性，从而产生不同的电流相应。将所有忆阻器的电流响应与平均电流比较，可以得到一组包含‘0’和‘1’的数字阵列。该阵列即是微电路的独特密码，从物理层面考虑不可能被克隆，是一种安全可靠的加密微电子器件。由此证明，采用本发明实施例的制造系统和制造方法打印得到的功能微电子器件具有优异的导电性能。

综上，本发明实例的加工系统，采用单一激光（532nm），打印过程中，532 nm连续波激光通过单光子吸收导致金属离子的减少，形成的金属纳米颗粒从激光焦点喷射出来并沉积在盖玻片12上，随着激光焦点的移动，依次形成金属导线。激光焦点聚焦在已经打印的金属导线下方，金属中的等离子体的单光子光吸收导致强烈的局部温度场，从而驱动半导体油墨的反应，完成半导体结构的打印。通过控制金属打印和半导体打印过程中的激光功率和加工速度，打印的最小特征尺寸<1 µm，加工精度很高。打印的氧化锌半导体结构与金属铂/银导线之间能够形成良好的接触，具备优异的导电性能，且后续不需要进行任何形式的烧结操作。也就是说，本发明通过构建激光打印系统并优化金属打印和半导体打印中的激光功率和加工速度，从而使得打印的功能微电子器件具有优异的导电性能。

综上，本发明实施例的优点和积极效果

（1）制备流程简单，无需复杂的工艺流程和严苛的加工环境；

（2）连续激光器价格便宜，可以极大地降低加工成本；

（3）加工精度高，最小特征尺寸<1 µm，相对喷墨打印(~10 µm)精度提高至少一个量级；

（4）激光打印的金属结构不需要进行任何形式的烧结操作；

（5）激光打印的半导体结构与金属结构之间形成非常良好的接触，具备优良的导电性能，为高精度功能微电子器件的定制化打印提供了简易的解决方案。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造方法，基于连续激光的功能微电子器件激光增材制造系统包括532 nm连续波激光器和沿激光光束路径上依次设置的声光调制器、透镜、振镜、反射镜和物镜以及设于所述物镜的底部的用于放置待加工样品的加工平台；

所述声光调制器连接射频驱动器，所述射频驱动器由独立电源供电，并经过信号源提供模拟信号和数字信号进行开关及衍射效率的实时调控，通过所述声光调制器和射频驱动模块调控激光功率；

所述透镜用于激光光束的准直、聚焦和扩束；

所述振镜用于控制激光光束的偏转；

所述反射镜用于将所述振镜调节后发射的激光光束竖直入射到所述物镜中，所述反射镜的数量为两个，两个反射镜成镜像对称布置；

所述物镜用于将所述532 nm连续波激光器发射的激光光束聚焦在所述待加工样品上以进行激光扫描打印；

所述加工平台包括可在水平面移动的二维自动载物台和设于所述二维自动载物台上方的重载XYZ三维纳米定位台，待加工样品适于水平放置于所述重载XYZ三维纳米定位台上；

数模转换器，其与计算机连接，所述声光调制器、振镜和加工平台分别与所述数模转换器之间信号连接，通过所述计算机内的软件界面的操控控制所述加工平台按照预设加工路径移动以实现激光焦点在所述待加工样品上的移动，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：

金属微纳结构的加工：将金属油墨滴在固定于物镜出光侧的盖玻片上，所述盖玻片水平放置于加工平台上，在物镜的入瞳处采用0.75-3.35 mW的激光功率，加工速度控制在10-100 μm/s，激光经过物镜聚焦于金属油墨中，在打印过程中操控加工平台按照预设加工路径移动以控制激光焦点相对于所述盖玻片上的金属油墨移动，完成所述金属微纳结构的加工，所述金属微纳结构为金属导线；

半导体的打印：将配置好的半导体油墨滴加在所述金属导线的表面，激光功率为6-20mW，加工速度为10-100 μm/s，将激光焦点定位在所述金属导线的正下方，借助金属中单光子吸收产生的局部热量促进所述半导体油墨的反应，完成所述半导体的激光打印；

所述金属油墨为铂油墨或银油墨，所述铂油墨由草酸铁铵三水合物与四氯铂酸铵按照体积比1:1混合制备而成，所述银油墨由83 mM硝酸银、62 mM柠檬酸三钠和14 M氨水混合搅拌而成；

所述半导体油墨为半导体氧化锌油墨，所述半导体氧化锌油墨主要成分为六水合硝酸锌；

所述半导体油墨的pH通过氨水调节控制在10.0。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，还包括以下步骤：对所述盖玻片进行硅烷化处理：先用氧等离子体处理10分钟，然后在环境温度下将干净的盖玻片浸泡在甲苯和（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷的混合溶液中60分钟，其中（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷和甲苯的体积比为0.2%。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在完成所述金属微纳结构的加工后，还包括以下步骤：将样品在纯净的水溶液中清洗并吹干；

在完成所述半导体的打印步骤后，还包括以下步骤：将样品在纯净的水溶液中洗涤后再在乙醇溶液中洗涤并吹干。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，金属微纳结构的加工步骤中，当加工速度为10 μm/s时，激光功率为0.4-1.4 mW；

当加工速度为25 µm/s时，激光功率为0.8-2.25 mW；

当加工速度为50 µm/s时，激光功率为1.5-2.50 mW；

当加工速度为100 µm/s时，激光功率为2.0-3.35 mW。

5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，金属微纳结构的加工步骤中，当加工速度为10 μm/s时，激光功率为0.75-1.05 mW；

当加工速度为25 µm/s时，激光功率为1.45-1.65 mW；

当加工速度为50 µm/s时，激光功率为2.10-2.50 mW；

当加工速度为100 µm/s时，激光功率为3.15-3.35 mW。

6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述半导体的打印步骤中，打印得到的半导体结构尺寸随着激光功率的增加而变大，且在激光功率不变的情况下，打印得到的半导体结构尺寸随着定点曝光时间的增加而变大。

7.权利要求1-6任一项所述的制造方法在制造高精度微纳电子器件中的应用。

8.一种采用权利要求1-6任一项所述的制造方法制造而成的功能微电子器件。