第2期 微细加工技术 w.2 2002年6月 MICROFABRICATION TECHNOLOGY Jun.,2002 文章编号:003-8213(2002)02002805 SU-8胶与基底结合特性的实验研究 刘景全、朱军,蔡炳初陈迪,丁桂甫,赵小林,杨春生 (上海交通大学微纳米科学技术研究院薄膜与微细技术教育部重点实验室,上海200030) 摘要:SU-8胶是一种负性、环氧树脂型、近紫外线光刻胶。它适于制作超厚、高深宽 的MEMS微结构。为电铸出金属微结构,通常需要采用金属基底。但SUJ-8胶 对金属基底的结合力通常不妤,因而限制了其深宽比的提高。从SU-8胶与基底的 浸润性、基底表面粗糙度以及基底对近紫外光的折射特性入手,对SUJ-8胶与基底 的结合力进行分析,首次指出:在近紫外光的折射率高的基底与SU-8胶有很好的 结合性。经实验得出经过氧化处理的T片与SU-8胶结合性强。这有利于 MEMs提供低成本、高深宽比的金属微结构。 关键词:;SU-8胶;高深宽比; UV- LIGA;结合性;微机电系统 中图分类号:TP271:4 文献标识码:A 1引言 思想的高深宽比微加工方法先后被提出并得 到重视。有一种观点甚至认为,高深宽比微 高深宽比的微结构有着许多重要的用结构加工的重大商业机会首先出现在低成本 途。目前比较成功的技术是LIGA。该技术的准LGA加工领域。目前最具实用价值的 的优点是能够制造三维微结构器件,获得的是基于SU-8胶的 UV-LIGA技术,它使用 微结构具有较大的深宽比和精细的结构,侧SU-8光刻胶,在通用的紫外曝光机上曝 壁陡峭、表面平整,微结构的厚度可达几百至光,并采用通用的掩模版,套刻方便,且易于 上千微米。它扩展了微机械加工的材料,用C集成。但其加工质量和深宽比不如LIGA LIGA技术可以加工有机高分子材料、多种技术。UV-LIGA在一定深宽比范围内,因 金属和陶瓷,并且可以利用微复制工艺进行其低成本,所以比LIGA具有更明显的优势。 微器件的大批量生产。 SU-8还处于加工工艺优化和应用领域开 但LGA需要昂贵的同步辐射光源和特发阶段。 制的掩模板。多种基于LIGA技术同样设计 SU-8胶是一种负性、环氧树脂型、近 收稿日期:2001-10-22 作者简介:刘景全(1971-),男,吉林省长春市人,博士后,主要研究微机电系统(MMS);朱车(1967-) 女,江苏省南通市人,副教授,主要从事微细加工技术的研究;禁炳初(1938-),男,上海市人,教授,博上生导 师,主要研究微机电系统。 万方数据第2期 2002年6月 微细加工技术 MICROF如RICp汀l()N TECHNoLOGY N。2 Jun．．2002 文章编号：1003—8213(2002)02．0028—05 SU一8胶与基底结合特性的实验研究 刘景全。朱军，蔡炳初，陈迪，丁桂甫，赵小林，杨春生 (上海交通大学微纳米科学技术研究院薄膜与微细技术教育部重点实验室，上海200030) 摘要：SU一8胶是一种负性、环氧树脂型、近紫外线光刻胶。它适于制作超厚、高深宽 比的MEMS微结构。为电铸出金属微结构，通常需要采用金属基底。但SU一8胶 对金属基底的结台力通常不好，因而限制了其深宽比的提高。从SU一8胶与基底的 浸润性、基底表面粗糙度以及基底对近紫外光的折射特性入手，对SU一8胶与基底 的结合力进行分析，首次指出：在近紫外光的折射率高的基底与SU一8胶有很好的 结合性。经实验得出经过氧化处理的Ti片与SU一8胶结合性强。这有利于为 MEMS提供低成本、高深宽比的金属微结构。 关键词：SU一8胶；高深宽比；UV-LIGA；结合性；微机电系统 中图分类号：TP271+·4 文献标识码：A 1引言 高深宽比的微结构有着许多重要的用 途。目前比较成功的技术是I，IGA。该技术 的优点是能够制造三维微结构器件，获得的 微结构具有较大的深宽比和精细的结构，侧 壁陡峭、表面平整，微结构的厚度可达几百至 上千微米。它扩展了微机械加工的材料，用 LIGA技术可以加工有机高分子材料、多种 金属和陶瓷，并且可以利用微复制工艺进行 微器件的大批量生产。 但LIGA需要昂贵的同步辐射光源和特 制的掩模板。多种基于I。IGA技术同样设计 思想的高深宽比微加工方法先后被提出并得 到重视。有一种观点甚至认为，高深宽比微 结构加工的重大商业机会首先出现在低成本 的准LIGA加工领域。目前最具实用价值的 是基于su一8胶的uv—LIGA技术，它使用 SU一8光刻胶，在通用的紫外曝光机上曝 光，并采用通用的掩模版，套刻方便，且易于 Ic集成。但其加工质量和深宽比不如LIGA 技术。Uv—l。IGA在一定深宽比范围内．因 其低成本，所以比LIGA具有更明显的优势。 SU一8还处于加工工艺优化和应用领域开 发阶段。 su一8胶是一种负性、环氧树脂型、近 收稿日期：200I．10—22 作者简介：刘景全(197I )，男．吉林省长春市人，博士后，主要研究微机电系统(MEMS)；朱军(1967一)， 女．江苏省南通市人，副教授，主要从事微细加工技术的研究；蔡炳初(1938一)，男，上海市人，教授，博上生导 师，土要研究微机电系统。 万方数据