后烘温度对SU-8光刻胶热溶胀性及内应力的影响

对不同后烘温度条件下,SU-8胶在电铸液中的热溶胀性及胶层的内应力大小进行了研究。SU-8胶层内应力会使胶体结构开裂变形,而SU-8胶膜在电铸液中的热溶胀效应则是造成微电铸结构线宽减小的主要因素。SU-8胶内应力和溶胀性问题的存在,严重地影响了所制作图形的深宽比和尺寸精度。在其他工艺参数相同的情况下,测量了不同后烘温度条件下,SU-8胶微通道线宽随溶胀时间的变化。溶胀实验结果表明,后烘温度越低,SU-8胶的溶胀变形越大,且热溶胀现象主要发生在前30分钟,其后溶胀速率逐渐减缓而趋于稳定。在SU-8胶后烘后,利用基片曲率法的原理测量了胶层内应力的大小,实验数据表明,采用较低的后烘温度可以降低SU-8胶层的内应力。因此在工艺过程中,应该综合考虑热溶胀性及胶层内应力的影响,根据实际加工器件的要求适当选取后烘工艺参数。     

微结构塑件注塑成型的复制度分析EI北大核心CSCD

以典型微结构塑件———微流控芯片为研究对象,对芯片纵、横微通道的复制度进行比较、分析。发现在注塑成型过程中,由于熔体与型腔微凸起之间的作用关系不同,导致芯片纵、横微通道的复制度存在明显差异,且横向微通道两侧的开口形状也不一致;基于熔体充模流动基本理论,建立了用来描述横向微通道开口圆角大小的数学表达式;利用新型电热式变模温注塑成型系统,对上述分析结果加以实验验证。结果表明,实测横向微通道开口圆角大小与计算结果基本一致。     

SU-8胶微结构的尺寸公差研究

对SU-8胶微结构的尺寸及其公差进行了定量研究.在考虑了SU-8的吸收系数和折射系数对紫外光刻尺寸精度影响的基础上,根据菲涅耳衍射理论建立了紫外曝光改进模型和尺寸公差模型,对SU-8微结构的尺寸及其公差进行数值模拟.以硅为基底,进行了SU-8胶紫外光刻的实验研究.实验中掩模的特征宽度分别取50 μm、100μm、200μm和400 μm,SU-8胶表面的曝光剂量分别取400mJ/cm2和800mJ/cm2,测量了SU-8胶微结构的顶部线宽、底部线宽和SU-8胶的厚度,数值模拟结果与实验结果基本吻合.可以用本文的模型来预测SU-8微结构的尺寸及其公差.     

微惯性开关制作过程中界面结合强度研究

在利用微电铸工艺制作惯性开关的过程中，经常会出现由于界面结合强度低而引起的铸层翘起问题。微电铸层与基板的界面结合强度低会降低微开关的制作成品率、延长制作周期、增加制作成本。针对这一问题，本文从界面钝化膜的角度，采用了“电解活化去除钝化膜”和“引入Cu过渡层”的方法。为探究钝化膜对界面结合强度的影响，通过Materials Studio软件对不同钝化膜去除率模型的界面结合能进行仿真计算，计算结果表明钝化膜去除率越高越有利于界面结合强度的提高，在完全去除钝化膜后界面结合强度提高了197%；为探究过渡金属对界面结合强度的影响，分别以Cu,Cr,Ti作为过渡层，与不锈钢基板和镍铸层建立结合层体系，计算体系的结合能，计算结果表明Cu与基板、Cu与铸层的结合能最高，与未引入过渡金属相比，引入Cu后界面结合强度提高了81%。在仿真研究结果的基础上，开展了电解活化实验，通过电解活化法去除了基板表面的钝化膜，实验结果表明：电解活化区域铸层的界面结合强度明显高于未活化区域铸层的界面结合强度；同时开展了铜过渡层实验，对比了有无Cu过渡层的界面结合强度，实验结果表明：引入Cu后，铸层的界面结合强度明显提高。在...     

SiC微粒辅助掩膜电解加工金属微孔阵列结构的研究

针对掩膜电解加工(TMECM)金属微孔阵列结构存在定域性差、微孔孔径的加工精度及刻蚀深度难以满足要求的问题，提出了SiC微粒辅助掩膜电解加工(PA-TMECM)的方法。研究了SiC微粒直径、质量浓度及电解液流量对304不锈钢表面微孔阵列结构加工效果的影响，探讨了微粒辅助掩膜电解加工的作用机制。实验结果表明：当SiC微粒质量浓度为6 g/L、直径为40μm、电解液流量为3 000 mL/min时，加工定域性最佳，蚀刻因子为3.52。在微粒辅助掩膜电解加工过程中，微粒通过持续、高频的冲击作用有效去除了阳极表面的电解产物，增大了微孔刻蚀深度，限制了侧向刻蚀，最终提高了掩膜电解加工的定域性。