SU8膠光刻工藝

1、UVIIGA工藝技術(shù)規(guī)范編制單位：華中科技人學(xué)MEMS中11、編制人：徐智謀何少偉編制日期：2004.10UV-LIGA工藝規(guī)范TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4一工藝路線及工藝流程31.1工藝路線3 HYPERLINK l bookmark61.2工藝流程3 HYPERLINK l bookmark8SU-8膠光刻工藝3 HYPERLINK l bookmark10Polydiniethysiloxane(PDMS)澆鑄丿j戈模4 HYPERLINK l bookmark12PDMS表而金屬化4 HYPERLINK l bookmark14在PDMS樣品上

2、電鑄微模具4 HYPERLINK l bookmark16二試驗(yàn)平臺(tái)5 HYPERLINK l bookmark18三試驗(yàn)樣品6SU-8膠結(jié)構(gòu)7PDMS表而金屬化8工藝路線及工藝流程1.1工藝路線1-2工藝流程1.2.1SU-8膠光刻工藝1）對(duì)襯底進(jìn)行清洗，并在200C烘30分鐘以上以去除表面水分子；2）用厚膠甩膠工藝在基片表而旋涂所需耍厚度的SU-8膠；3）利用熱板對(duì)SU-8膠進(jìn)行前烘處理,在熱板上緩慢冷卻；4）在KarlSussMA6紫外光刻機(jī)上進(jìn)行接觸式曝光；5）對(duì)曝光后的SU-8膠在熱板上進(jìn)行后烘熱處理，得到交聯(lián)的SU-8膠結(jié)構(gòu)；注：由丁交聯(lián)的SU-8膠結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力很大，可以導(dǎo)致基底彎曲

3、變形和膠的開(kāi)裂.所以加熱必須緩慢，冷卻應(yīng)在熱板上隨熱板冷卻到室溫。6）超聲顯影，得到光刻膠圖形。7）將SU-8膠微結(jié)構(gòu)在150C-200C下在熱板上進(jìn)行固化.不同厚度SU8光刻工藝參數(shù)厚度Mm光刻膠甩膠速率ipm前烘時(shí)間min曝光時(shí)間sec后烘時(shí)間min顯影時(shí)間nun固化時(shí)間nun65C95C65C95C50SU-82520003530402510810100SU-8501500353012025151216200SU-8751100359015025302025300SU-87580035200250254030351.2.2Polydimethysiloxane（PDMS）澆鑄成模1）將襯

4、底有SU-8光刻圖形模具固定在真空熱壓機(jī)上，底部放上待模壓的PDMS;2）關(guān)閉模腔并抽真空，將圖形壓入PDMS,升溫至120C,保持60s;3）降溫至40C,讓模腔充氣，打開(kāi)模腔，取出SU-8+PDMS樣品，并從SU-8圖形上脫下PDMS圖形.1.2.3PDMS表面金屬化1）清洗PDMS樣品圖形表而并做濺射前的處理；2）將PDMS樣品放入濺射機(jī)的真空腔并抽真空到合適的鍍膜真空度;3）在PDMS樣品表面濺射1OOmn鈦十300nm銀；4）真空腔充氣，打開(kāi)真空腔，取出表面金屬化的PDMS樣品.1.2.4在PDMS樣品上電鑄微模具1）將氨基堿酸線作為主鹽，PH值3.5-4,溶液溫度升到40C2C,循

5、環(huán)過(guò)濾（小丁0.4微米）以控制電鑄槽的旋浮顆粒大??；2）將PDMS樣品放入電鑄槽中；3）加1000HZ,占空比L10,電流密度2A/cm2的脈沖電源；4）根據(jù)不同的高度，電鑄不同的時(shí)間；5）取出電鑄后的PDMS樣品,并將它烘干；6）在氧等離子體氣氛下去除PDMS；7）在顯微鏡下對(duì)電鑄的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，以確定最終的產(chǎn)品是否是成品.二試驗(yàn)平臺(tái)光刻機(jī):徳國(guó)KarlSuss公司MA6（見(jiàn)圖）可進(jìn)行正而和反而對(duì)準(zhǔn)曝光,最小線寬：2中m對(duì)準(zhǔn)精度:l（.im甩膠臺(tái)：美國(guó)AIOMICROSERVICE公司（見(jiàn)圖）4英寸厚膠甩膠臺(tái)。可進(jìn)行甩膠，前烘，顯影及后烘微電鑄槽：美國(guó)RENOLDSTECH公司（見(jiàn)圖）真空

6、熱壓機(jī)：自制（見(jiàn)圖）磁控濺射鍍膜機(jī)：成都真空機(jī)械廠JS55O-S/3型等離子去膠機(jī)中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十三研究所DQ-500表面輪廓儀：美國(guó)Veeco公司Dektak6M掃描電鏡：FET公司TecnaiG220二試驗(yàn)樣品3.1SU-8膠結(jié)構(gòu)圓棒直徑20um,高163.2um,深寬比為&16線寬5um,高280um,深寬比為56線寬10Um,高350Unu高寬比為35線寬13,高160,深寬比為12；線寬16,高360,深寬比為22|iau*_xecmm?xm|1eg.藥耳g.wx?“膠高371um(1)線寬53.85um,深寬比為6.9；(2)線寬42.3um,深寬比為8.8；(3)線寬23.08um,深寬比為16.1；(4)線寬11.5um,深寬比為32.2。(A)線寬20unb高163.2um,深寬比為8.16；(B)線