微流控SU8掩膜版的制作方法
微流控SU8掩膜版的制作是一個復(fù)雜的工藝過程,涉及到多個步驟。以下是詳細(xì)的制作流程:
1. 掩膜版設(shè)計
原理圖設(shè)計:根據(jù)微流控芯片的設(shè)計要求,進(jìn)行原理圖設(shè)計,分析元件需接線方向,設(shè)計需要在掩膜版上印制的圖案。
版圖生成:使用專業(yè)的CAD軟件生成掩膜版的版圖,確保圖案的精確性和完整性。
2. 掩膜版制作
基板準(zhǔn)備:選擇高潔凈度、高平整度的石英玻璃作為基板。
鍍層:在石英玻璃上鍍上一層鉻,鉻上再覆蓋一層防反射物質(zhì),最上面涂覆一層感光膠。
曝光:使用圖形發(fā)生器通過選擇性曝光在鉻版的感光膠上形成所需版圖圖形。
顯影:將曝光后的基板放入顯影劑中,使未曝光部分的感光膠溶解,形成掩膜版的圖案。
腐蝕:使用腐蝕液去除未被感光膠保護(hù)的鉻層,形成最終的掩膜圖形。
去膠:去除剩余的感光膠,完成掩膜版的制作。
3. 硅片基板準(zhǔn)備
清洗:采用丙酮對硅片表面進(jìn)行清洗,再使用超聲波機(jī)對硅片進(jìn)行超聲處理,最后經(jīng)等離子水清洗后,采用壓縮空氣吹干。
烘烤:將清洗干凈的硅片放置在熱板上進(jìn)行烘烤,以去除殘留的水分。
4. 涂覆SU8光刻膠
涂膠:在硅片表面涂覆一層SU8-2025光刻膠,可以采用灘涂的方法,借助光刻膠自身的整平能力獲得滿意平整表面的膠膜。
前烘:將涂膠后的硅片放置在電熱板上進(jìn)行前烘,采用階梯式的升溫和自然降溫冷卻的過程。
65℃停留30分鐘
95℃停留4小時
自然冷卻至室溫
5. 光刻曝光
曝光:使用雙面激光對準(zhǔn)光刻機(jī)對硅片基板上的SU8-2025光刻膠進(jìn)行曝光,根據(jù)設(shè)計要求設(shè)定曝光時間。
后烘:將曝光后的硅片放置在熱板上進(jìn)行后烘,以確保光刻膠的交聯(lián)反應(yīng)完成。
65℃停留20分鐘
95℃停留2小時
自然冷卻至室溫
6. 顯影
顯影:將后烘后的硅片放入SU8顯影液中,使未曝光部分的光刻膠溶解,形成模具的圖案。
顯影時間根據(jù)光刻膠厚度和顯影劑濃度進(jìn)行調(diào)整,此處顯影時間20分鐘
7. 清洗和檢查
清洗:使用去離子水和異丙醇清洗硅片基板,去除殘留的顯影液。
檢查:使用顯微鏡檢查制備的SU-8模具,測試觀察制備的微結(jié)構(gòu)尺寸,確認(rèn)圖案的清晰度和質(zhì)量。
微流控SU8掩膜版的制作是一個多步驟的精密工藝,需要嚴(yán)格控制每一步的操作條件,以確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。通過上述步驟,可以制備出高質(zhì)量的微流控SU8掩膜版,為后續(xù)的微流控芯片制備提供基礎(chǔ)。
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