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    Su-8午夜福利试看去胶原理

    Jul. 25, 2024

    SU-8胶是一种负性、环氧树脂型、近紫外线(350nm~400nm)光刻胶,可用电子束、X射线,尤其是I线(365nm)紫外光进行曝光光刻,它在近紫外光范围内光吸收度低,故整个光刻胶层所获得的曝光量均匀一致,可得到具有垂直侧壁外形和高深宽比的厚膜图形,常用于低成本UV-LIGA技术,作为电铸微结构的模具;SU-8胶还具有良好的力学性能、抗化学腐蚀性、热稳定性和生物兼容性,能形成结构复杂的图形,可作为微流体、微光学、生化芯片等MEMS器件的结构材料,同时还可用于芯片封装等领域。

    基于SU-8胶的LIGA/UV-LIGA技术的典型工艺为:基片(可含IC或其它微制造元件)清洗沉积种子层如Ti,Cr/Au等旋涂SU-8,单次旋涂可达数百微米厚前烘(65℃,95℃)X射线或近UV光曝光后烘(PEB,65℃,85℃~95℃)显影硬烘坚模(150℃~200℃,可选)电铸金属,如Ni,Cu,FeNi等磨平(可选)去除SU-8胶模去种子层。

    SU-8胶是由多功能团、多分支有机环氧胶E-PONSU-8溶于有机液(GBL或环戊酮)中,并加入少量光引发剂(三芳基硫盐)而成。当曝光时,光子被吸收,光引发剂产生光化学反应,生成强酸。在后烘(PEB)时,曝光区域在强酸的引发催化作用下,分子发生交联(crosslinked),并以链式增长,经扩展就形成了交联网络;若再经硬烘焙,就形成了致密的完全交联网络,这种交联网络不溶于有机显影液,并能抵制膨胀。但同时,这种高度交联网络使得SU-8胶模很难去除,尤其在不损坏电铸金属结构及其它微制造元件的前提下,这就大大制约了SU-8LIGA技术与IC或其它微制造工艺的集成制造能力,同时对精细零部件的加工也有很大的局限性,即微小狭缝、孔洞内的光刻胶同样难以完全去除。

    SU-8去胶问题是个大难题。半导体光刻胶去除工艺,一般意义上说分成两种:传统的湿法去光刻胶和先进的干法午夜福利试看去光刻胶,它们都是通过化学反应来去除光刻胶,进行的反应也都是各向同性。

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    与传统的湿法去胶法相比,干法去胶法又叫午夜福利试看去胶具有去胶灰化率高、可靠性高的优点。其工艺过程特点在于要经由午夜福利试看和气体扩散进行真空腔体反应。午夜福利试看态的气体存在以下特点:午夜福利试看态下气体化学活性较强,不同的气体与不同的材料相互具有选择性,互相选择的气体和材料可以快速反应并实现材料的化学去除。

    SU-8光刻胶是由C、H、O、N等元素组成的有机物。它们的分子结构都是由长链的碳、氢、氧组成,氧午夜福利试看体去胶工艺是利用氧气电离产生氧离子、游离态氧原子、氧分子和电子等混合的午夜福利试看体,其具有强氧化才能的游离态氧原子,在射频电源的作用下与光刻胶膜反应生成的CO2和H2O,O2→O*+O*,CxHy+O*→CO2↑+H2O↑,随即被真空泵泵抽走,最终达到去除光刻胶层的目的,这个工艺通常又被称为灰化工艺。

    综上所述:SU-8午夜福利试看去胶原理是利用在午夜福利试看去胶系统中通入氧气,在高频电场的作用下产生活性氧,迅速使光刻胶氧化成为可挥发性的二氧化碳、水和其他气体,从而达到去胶的目的。干法去胶相较于湿法去胶,不需要使用化学试剂,更加简单,可操作性强。

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