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SU-8 2000 **性環(huán)氧負(fù)性光刻膠:SU-8 2025，SU-8 2035,，SU-8 2050,，SU-8 2075

SU-8 2000是一種高對比度的環(huán)氧樹脂基光刻膠，適用于微加工和其他微電子應(yīng)用領(lǐng)域,，需要厚,、化學(xué)和熱穩(wěn)定的圖像。SU-8 2000是SU-8的改進(jìn)配方,，多年來被MEMS生產(chǎn)廠家廣泛使用,。采用更快的干燥速度,，更極性的溶劑體系，可改善涂層質(zhì)量,，提高工藝吞吐量。SU-8 2000有12種標(biāo)準(zhǔn)粘度可供選擇,。薄膜厚度0.5到>200微米,，可以通過一個單一的涂層工藝實(shí)現(xiàn)。暴露的和隨后的熱交聯(lián)部分的薄膜是不溶性的液體顯影液,。SU-8 2000具有良好的成像特性,，能夠產(chǎn)生非常高的展弦比結(jié)構(gòu)。SU-8 2000在360納米以上具有非常高的光學(xué)傳輸能力,，這使得它非常適合在非常厚的薄膜中近垂直側(cè)壁成像,。SU-8 2000*適合**應(yīng)用，它是成像,，固化和留在設(shè)備上,。

SU-8 2000 特性

•高縱橫比成像

•0.5 > 200 ?m 膜 厚度 在 一 個 外套

•改善涂層性能

•加快干燥速度，提高產(chǎn)量

•近UV (350-400 nm)加工

•胎側(cè)垂直

處理指南

SU-8 2000光刻膠*常用的是傳統(tǒng)的UV (350-400 nm)輻射,，盡管i-line (365 nm)是推薦的波長,。SU-8 2000也可以用電子束或x射線照射。在曝光后,，交聯(lián)過程分為兩個步驟(1)在曝光過程中形成強(qiáng)酸,，接著是(2)在曝光后烘烤(PEB)過程中酸催化、熱驅(qū)動環(huán)氧交聯(lián),。正常的工藝是:旋涂,、軟烤、曝光,、PEB,，然后顯影。當(dāng)SU-8 2000結(jié)構(gòu)仍將作為設(shè)備的一部分時,，建議使用受控硬烘焙技術(shù)進(jìn)一步交叉連接這些結(jié)構(gòu),。整個過程應(yīng)針對具體應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化.

襯底制備

為了獲得**的工藝可靠性，在使用SU-8 2000抗蝕劑之前,，基板應(yīng)保持清潔和干燥,。為了達(dá)到**效果，底物應(yīng)該用食人魚濕蝕刻(使用H2SO4和H2O2)清洗,，然后用去離子水沖洗,。基片也可以用反應(yīng)離子蝕刻法清洗(RIE)或任何裝有氧氣的桶式裝置,。通常不需要附著力促進(jìn)劑,。對于包括電鍍在內(nèi)的應(yīng)用,，推薦使用MCC引物80/20 (HMDS)對基體進(jìn)行預(yù)處理。

COAT

SU-8 2000有12種標(biāo)準(zhǔn)粘度,。本加工指南文件涉及四種產(chǎn)品:SU-8 2025,、SU-8 2035、SU-8 2050和SU-8 2075,。圖1所示,。提供所需的信息，以選擇合適的SU- 8 2000抗蝕劑和旋轉(zhuǎn)條件,，以達(dá)到所需的薄膜厚度,。

推薦項(xiàng)目

1)。為每英寸(25mm)的襯底直徑分配1ml的抗蝕劑,。

2),。以每分鐘500轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)5-10秒，加速度為每秒鐘100轉(zhuǎn),。

3),。以每分鐘2000轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)30秒，加速度為每秒鐘300轉(zhuǎn),。

邊緣去除(EBR)

在自旋涂覆過程中,，光刻膠可能在基板邊緣形成。為了**限度地減少熱板的污染,，應(yīng)該去除這個厚珠,。這可以通過在晶圓片頂部或底部邊緣使用少量溶劑(MicroChem的EBR PG)來實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)自動旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)現(xiàn)在都有這個功能,，可以通過編程自動完成,。

通過移除任何邊緣珠，掩?？梢耘c晶圓片緊密接觸,，從而提高分辨率和長寬比。

軟烤

建議在軟烘烤過程中使用具有良好熱控制和均勻性的水平熱板,。不建議使用對流烤箱,。在對流烤箱烘烤過程中，抗蝕劑上可能會形成一層表皮,。這種皮膚可以抑制溶劑的進(jìn)化,，導(dǎo)致薄膜不完全干燥和/或延長烘烤時間。表2,。顯示各種SU-8 2000產(chǎn)品在選定薄膜厚度下的推薦軟烘焙溫度和時間,。

注意:要優(yōu)化烘烤時間/條件，請在規(guī)定時間后將晶圓片從熱板中取出,，并將其冷卻到室溫,。然后,，將晶圓片返回到熱板。如果薄膜“起皺”,，將晶圓片放在熱板上幾分鐘,。重復(fù)冷卻和加熱循環(huán)，直到“皺紋”不再出現(xiàn)在影片中,。

光學(xué)參數(shù)

色散曲線和柯西系數(shù)如圖3所示,。這一信息對于基于橢圓度和其他光學(xué)測量的薄膜厚度測量是有用的。

曝光

為了在SU-8 2000抗蝕劑中獲得垂直側(cè)壁,，我們建議使用長通濾波器來消除350NM以下的紫外線輻射。歐米茄光學(xué)公司()或旭硝子科技玻璃公司(AsahiTechnoglass)推薦的V-42型和UV-D35型濾鏡()的推薦濾鏡(PL- 360-LP)需要增加約40%的曝光時間才能達(dá)到**的曝光劑量,。

注:在**曝光條件下,，將顯影潛影置于PEB熱板上后5-15秒內(nèi)，而不是之前,。應(yīng)進(jìn)行接觸矩陣實(shí)驗(yàn),，以確定**劑量。

曝光后烘烤(PEB)

PEB應(yīng)在暴露后直接進(jìn)行,。表5所示,。顯示推薦的時間和溫度。

注:在95°C條件下,，經(jīng)PEB處理1分鐘后,，SU-8 2000光刻膠涂層應(yīng)能看到掩膜的圖像。如果在PEB期間或之后沒有看到可見的潛影,，這意味著沒有足夠的曝光,、加熱或兩者兼?zhèn)洹?/span>

發(fā)展

SU-8 2000型光刻膠已與MicroChem公司的SU-8顯影劑一起被設(shè)計用于浸沒、噴霧或水坑工藝,。其他溶劑型顯影劑,，如乳酸乙酯和二丙酮醇也可以使用。當(dāng)發(fā)展高展弦比和/或厚膜結(jié)構(gòu)時,，強(qiáng)烈攪拌是推薦的,。表6給出了浸入式工藝的推薦開發(fā)時間。這些發(fā)展時間是近似的,，因?yàn)閷?shí)際溶解速率可能隨攪拌作用而變化很大

注:使用超聲波或megasonic浴可能有助于開發(fā)通過或孔的模式或結(jié)構(gòu)與緊密節(jié)距,。

清洗和干燥

使用SU-8顯影劑時，噴洗顯影劑圖4,。光學(xué)透過率圖像用新鮮溶液沖洗約10秒,，然后用異丙醇(IPA)再噴/洗10秒?？諝飧稍锱c過濾,，加壓空氣或氮?dú)狻?/span>

注:IPA沖洗過程中產(chǎn)生的白色薄膜表明未曝光的光刻膠發(fā)育不良,。只需簡單地用額外的SU-8顯影劑浸沒或噴灑基板即可除去白色薄膜并完成顯影過程。重復(fù)清洗步驟,。

使用超聲波或megasonic浴將激活溶劑,，并允許更有效地開發(fā)未暴露的抗蝕劑。

物理性質(zhì)(近似值)

光學(xué)性質(zhì)

圖4的流程條件,。軟烤:5分鐘,，在95°C暴露:180 mJ/cm2

硬烘焙:300°C， 30分鐘

硬烤

SU-8 2000具有良好的機(jī)械性能,。然而,，對于那些將成像電阻作為*終設(shè)備的一部分保留的應(yīng)用程序，可以將硬烘焙加入到該過程中,。這通常只有在*終設(shè)備或部件在常規(guī)操作中進(jìn)行熱處理時才需要,。一個硬烘焙或*后的固化驟，以確保SU-8 2000的性質(zhì)不改變在實(shí)際使用,。SU-8 2000是一種熱樹脂,，因此，當(dāng)暴露在比以前更高的溫度下時,，它的性能可以繼續(xù)變化,。我們建議使用比設(shè)備**運(yùn)行溫度高10℃的*終烘烤溫度。根據(jù)需要的固化程度,，通常使用的烘焙溫度范圍在150°C到250°C之間,，時間在5到30分鐘之間。

注:硬烘烤步驟也適用于退火任何表面裂紋,，可能是明顯的發(fā)展后,。推薦的步驟是在150°C的溫度下烘烤幾分鐘。這適用于所有的薄膜厚度,。

等離子體去除

SU-8 2000被設(shè)計為一種**性,、高交聯(lián)的環(huán)氧樹脂材料，用傳統(tǒng)的溶劑型抗剝離劑很難去除,。MicroChem的去除劑PG將膨脹,，并發(fā)射*小交聯(lián)SU-8 2000。然而,，如果使用OmniCoat (30-100 nm),，浸泡在去除劑PG中，可以使SU- 8 2000材料得到干凈徹底的提升,。如果不使用OmniCoat,，則不能完全固化或硬烘焙SU-8 2000。

去除*小交聯(lián)SU-8 2000,，或使用Omnicoat時:將去除劑PG浴加熱到50-80℃,，并將底物浸泡30-90分鐘,。實(shí)際帶鋼時間將取決于抗蝕劑厚度和交聯(lián)密度。有關(guān)微化學(xué)Omnicoat和去除劑PG的更多信息,，請參閱相關(guān)產(chǎn)品數(shù)據(jù)表,。

重新工作完全交聯(lián)的SU-8 2000:晶圓片可以剝離氧化酸溶液，如食人魚蝕刻,，等離子灰,，RIE，激光燒蝕和熱解,。

等離子體去除

RIE 200W,， 80sccm O2， 8sccm CF4,， 100mTorr,， 10℃

存儲

在40-70°F(4-21°C)的溫度下，將SU-8 2000儲存在陰涼干燥的環(huán)境中,，避免陽光直射,。遠(yuǎn)離光,、酸,、熱和火源。保質(zhì)期為自生產(chǎn)之日起十二個月,。

處理

根據(jù)當(dāng)?shù)氐闹莺吐?lián)邦法規(guī),，SU-8 2000的抗蝕劑可以和其他含有類似有機(jī)溶劑的廢物一起被丟棄銷毀或回收?？蛻粲胸?zé)任確保處置符合所有聯(lián)邦,、州和當(dāng)?shù)丨h(huán)境法規(guī)的SU-8 2000抗蝕劑和殘留物。

環(huán)境,、健康和安全

在使用SU-8 2000抗阻劑前,，請參閱產(chǎn)品材料安全數(shù)據(jù)表。小心輕放,。在處理SU-8 2000耐藥時,，應(yīng)戴上化學(xué)護(hù)目鏡、化學(xué)手套及適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)服,。不要進(jìn)入眼睛,、皮膚或衣服。使用時應(yīng)通風(fēng)良好,，避免吸入蒸汽或薄霧,。如與皮膚接觸，請用肥皂和清水沖洗患處,。如不慎與眼睛接觸,，應(yīng)立即用清水沖洗,，并經(jīng)常提起眼瞼沖洗15分鐘。尋求緊急醫(yī)療援助,。

這些信息基于我們的經(jīng)驗(yàn),，我們認(rèn)為是可靠的，但可能不完整,。對于這些產(chǎn)品的信息,、使用、處理,、存儲或擁有,，或本協(xié)議中描述的任何過程的應(yīng)用或期望的結(jié)果，我們不作任何明示或暗示的擔(dān)?；虮ＷC,，因?yàn)檫@些產(chǎn)品的使用和處理?xiàng)l件超出了我們的控制。