LIGA相关技术
LIGA技术简介.ppt
2.深等离子体刻蚀(deep plasma etching)
一般用Si做为刻蚀微结构的加工对象,也即高深宽 比硅刻蚀。 优点：各向异性刻蚀速率比大，刻蚀速率大,且系 统结构简单。 缺点：硅材料本身较脆,需要将加工了的硅微结构 作为模具,对塑料进行模压加工,再利用塑料微结构 进行微电铸后,才能用得到的金属模具进行微结构 器件的批量生产。或者直接从硅片上进行微电铸, 获得金属微复制模具。
PMMA光刻胶刻蚀深度和X射线波长的关系，当波长 小于0.3nm时，可以得到深度500微米的结构
LIGA技术的优点:
( 1) 深宽比大, 准确度高。所加工的图形准确度小于 0. 5微米, 表面粗糙度仅10nm, 侧壁垂直度>89. 9°, 纵向高度可500微米以上; ( 2) 用材广泛。从塑料( PMMA、聚甲醛、聚酰胺、 聚碳酸酯等) 到金属( Au, Ag, Ni, Cu) 到陶瓷( ZnO2) 等, 都可以用LIGA技术实现三维微结构; ( 3) 由于采用微复制技术, 可降低成本, 进行批量生 产。
Laser-LIGA工艺加工出的微结构电镜照片
4.DEM技术
DEM技术是由上海交通大学和北京大学开发出的具 有自主知识产权的准 LIGA技术(DEM:deepetching， electro-forming，microreplication)
该技术用感应耦合等离子体ICP深层刻蚀工艺来代替 同步辐射X光深层光刻，然后进行后续的微电铸和 微复制的工艺
MEMS工艺LIGA技术及其应用
梁美彦
典型MEMS器件——硅微马达器
一. •LIGA技术 二. •准LIGA技术 三 •总结
一、LIGA技术：
LIGA一词来源于德语Lithographie, Galvanoformung 和Abformung 三个词语的缩写, 表示深层光刻、电 铸、注塑三种技术的有机结合。
LIGA 制程原理及应用(初稿)
LIGA制程原理及應用Terry.LiaoOutline¡微機電系統技術(MEMS)簡介¡LIGA技術介紹¡LIGA技術制程原理¡LIGA技術的特點¡LIGA技術的應用MEMS簡介¡MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是微機電系統的縮寫。
MEMS是美國的叫法，在日本被稱為微機械，在歐洲被稱為微系統。
¡MEMS主要包括微型機構、微型感測器、微型執行器和相應的處理電路等幾部分，它是在融合多種微細加工技術，並應用現代資訊技術的最新成果的基礎上發展起來的高科技前沿學科。
¡目前MEMS市场的主导产品为压力传感器、加速度计、微陀螺仪、墨水喷咀和硬盘驱动头等。
大多数工业观察家预测，未来5年MEMS器件的销售额将呈迅速增长之势，年平均增加率约为18%，因此对对机械电子工程、精密机械及仪器、半导体物理等学科的发展提供了极好的机遇和严峻的挑战。
MEMS 制造技術分類¡硅半導體制程技術(silicon Technology)¡LIGA 及相關技術(LIGA &related Tech.)¡激光加工技術(Laser machining Tech.)¡電火花加工技術(EDM Tech.)¡準分子激光技術(Excimer laser Tech.)MEMS的應用領域硅半導體制程技術簡介¡以硅半導體技術制作MEMS，是K. Peterson 於1982年首次提出以蝕刻法(etching)制作微機電元件，為MEMS技術的發展展開了先河。
¡利用此法發展出面型微機電技術(Surface MEMS)，主要產品像各種不同的感測器，DMD芯片等，和一些以硅材料為主的體型微機電技術(Bulk MEMS)。
各種微機加工技術比較LIGA 技術介紹¡LIGA是德國所發展出來以製造高深寬比微結構的技術，所代表的意義為光蝕刻(Lithography)、電鍍(Elect-roforming)和微成型(Micromolding)的組合。
LIGA技术简介
1.同步辐射X光：高强度、平行性好的光源， 这 样的光源只有用同步加速辐射的方法才能得到。
2. PMMA：用于LIGA技术的抗蚀剂必须有良好的 分辨力、机械强度、低应力, 同时还要与基片粘附 性好。用于深层X光光刻的光刻胶一般用综合性能 良好的有机聚合物聚甲基丙烯酸甲酯Poly( methylmethacrylate)-PMMA。PMMA是正性
DEM工艺流程图：
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低阻硅片
（保护侧壁）
(KOH)
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DEM微结构照片
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2.深等离子体刻蚀(deep plasma etching)
一般用Si做为刻蚀微结构的加工对象,也即高深宽 比硅刻蚀。
优点：各向异性刻蚀速率比大，刻蚀速率大,且系 统结构简单。
缺点：硅材料本身较脆,需要将加工了的硅微结构 作为模具,对塑料进行模压加工,再利用塑料微结构 进行微电铸后,才能用得到的金属模具进行微结构 器件的批量生产。或者直接从硅片上进行微电铸, 获得金属微复制模具。
( 1) 深宽比大, 准确度高。所加工的图形准确度小于 0. 5微米, 表面粗糙度仅10nm, 侧壁垂直度>89. 9°, 纵向高度可500微米以上;
( 2) 用材广泛。从塑料( PMMA、聚甲醛、聚酰胺、 聚碳酸酯等) 到金属( Au, Ag, Ni, Cu) 到陶瓷( ZnO2) 等, 都可以用LIGA技术实现三维微结构;
liga技术
W. Ehrfeld et al., Microsystem technologies, 5, 105-112(1999)
Three-dimensional Microstructure
Intersection of three holes, Material: positive tone resist
微执行器
微型光谱仪
LIGA技术
LIGA实验线站
X射线光刻实验线站
The Radiation Spectra of Wiggler before and after filters
1E-3
Power (J/s/mrad/0.1%BW)
1E-4 1E-5
6T,150mA 100um Be 200um Be 500um PMMA 1000um PMMA
深度光刻掩模
深度光刻掩模 吸收体(金)： 15-20 μm 衬底(聚合物)：10μm-100 μm
亚微米光刻掩模 1-2 μm <1 μm
深度光刻掩模制作
深度光刻掩模制作
Intermediate Mask
Copy Intermediate Mask
光刻胶 电镀层
光刻胶 电镀层
掩模衬底
掩模衬底
光刻（PG, E-beam)
活动部件 衬底
微流量计
Ni
Height 230 μm
Diameter 200 μm
Gap
10 μm
Single irradiation
倾斜和旋转曝光
Double/Swivel irradiation
Mask Resist Substrate
Developed resist structure
MEMS制造技术之LIGA技术
MEMS制造技术之LIGA技术——摘录整理自《微纳米技术及其应用》，有删节 1.LIGA技术简介1986年德国W.Ehrfeld教授首先开发了进行三维微细加工最有前途的方法——LIGA技术。
LIGA一词来源德文缩写，LI（lithographie）为深度X射线刻蚀，G（galvanformug）为电铸成型，A（abformug）为塑料铸模，即深度X射线刻蚀、电铸成型、塑料铸模等技术的完美结合。
最近，德国美茵兹微技术研究所（IMM）发展了使用准分子激光烧蚀与LIGA 技术结合的新加工工艺。
日本先进制造开发协会在1992年建立LIGA技术委员会，其成员包括7家私人公司，3家国立实验室，一所大学和一个微机械中心。
在美国，LIGA技术得到威斯康星州立大学的Henry Guckel教授的大力推动。
而且Henry Guckel教授领导的研究小组对LIGA技术进行了改进，开发出了SLIGA技术。
目前，基于LIGA或准LIGA技术研究的成果有微型传感器（温度传感器和加速度传感器）、微电机、微型泵、集成光学和微光学元件、微型马达、涡轮机、微型喷嘴、微型滤波片、微型机械零件、微型医疗器件和装置、流体技术微元件、纳米技术原件及系统。
LIGA技术是微细加工的一种新方法，主要工艺过程如下：1）、深度X射线刻蚀利用深度同步辐射X射线在数百微米厚的光刻胶上刻蚀出较大深宽比的光刻胶图形，高深宽比一般达到100.2）、电铸成型及制模利用光刻胶层下面的金属膜层作为电极进行电铸，将显影后的光刻胶所成型的三维立体结构间隙用金属填充，直到光刻胶上面完全覆盖金属为止，形成一个与光刻胶形状互补稳定的相反结构图形。
此金属结构可作用最终产品，也可以作为批量复制的模具。
3）、铸模复制（塑铸）由于深度同步辐射X射线光刻的代价大，制作X光刻掩膜也并不简单，所以在批量生产中采用子母模的办法。
塑铸为大批量生产电铸产品提供了塑料铸模。
将去掉基板和光刻胶的金属模壳附上带有注入小孔的金属板，从注入孔向模腔中注入塑料，然后去掉模壳。
liga工艺技术制造微器件的原理和方法
1. liga工艺技术的原理liga工艺技术是一种微纳加工技术，它的名称来源于德文单词“Lithographie, Galvanoformung, Abformung”。
这种技术是利用光刻和电镀的原理，通过模板制作微型结构件。
通过光刻技术将所需结构图案设计在光刻胶上，然后用化学腐蚀或蚀刻的方法，在光刻胶上形成微细结构。
接下来，在这些微细结构上进行金属电镀，最终得到微器件。
liga工艺技术的原理可以概括为：光刻-腐蚀-电镀-脱模。
2. liga工艺技术的方法liga工艺技术的方法主要分为几个步骤：首先是光刻，即将待制作的结构图案设计在光刻胶上，然后暴光、显影形成微细结构。
接着是腐蚀，利用蚀刻液将光刻胶外露的部分蚀刻掉，得到所需的微细结构。
最后是电镀，将金属沉积到蚀刻后形成的微细结构上，形成微器件。
这些步骤都需要严格的工艺控制和精密的设备，以确保所制作的微器件质量和精度。
3. liga工艺技术在微器件制造中的应用liga工艺技术在微器件制造中有着广泛的应用。
在微机电系统（MEMS）中，liga工艺制作的微结构可以用于传感器、微泵、微阀等微器件的制造。
在光学领域，liga工艺制作的微透镜、光栅等微结构可以用于激光加工、光通信等领域。
在生物医学领域，liga工艺技术也可以制作微流体芯片、微针等微器件，用于生物分析和药物传输等应用。
4. 个人观点和理解作为一种高精度的微纳加工技术，liga工艺技术在现代科技领域的应用非常广泛，对促进微器件的发展具有重要意义。
通过liga工艺技术制作的微结构件具有精度高、成本低、批量生产等优点，为微纳系统、光学器件、生物医学器件等领域的发展提供了重要支持。
我认为，随着科技的不断进步和应用领域的拓展，liga工艺技术必将发挥更大的作用，为人类社会带来更多的创新和发展。
总结回顾在本文中，我们从liga工艺技术的原理和方法入手，深入探讨了它在微器件制造中的应用，并共享了个人观点和理解。
MEMS工艺(7LIGA技术)
LIGA vs. Si micro-lithography
Micromolding of nanocomposites
• Fabricate high aspect ratio micromolds with LIGA. • Develop nanocomposite formulation amenable to micromolding. • Fabricate micromolds on functional substrates such as silicon and alumina.
LIGA 技术标准工艺
LIGA技术的四大工艺组成：
• LIGA掩模板制造工艺
• X光深层光刻工艺
• 微电铸工艺
• 微复制工艺
LIGA掩模板制造工艺
• LIGA 技术的第一步是制造LIGA专用的X光 掩模板，LIGA掩模板必须有选择地透过和 阻挡X光。一般的紫外光掩模板不适合做 LIGA掩模板。
• 由于LIGA掩模板要求阻挡层的侧壁垂直， 用普通的微加工工艺无法达到，所以LIGA 掩模板需要用LIGA技术来完成。
LIGA process
• Microfluidic device made using LIGA process. Note the rough surface due to lack of planarization (polishing). • Micromechanical actuator (capacitive comb drive) made using LIGA process.
在阳极上H+生成H2 的化学反应如下：
电镀与电铸
• 电铸的定义为：用电化学沉积的方法在芯 模上沉积金属，然后将两者分离来制取零 件的加工工艺，其基本原理与电镀相同， 电铸与电镀的区别在于，电镀的镀层厚度 很小，一般只有7～50μm，而电铸形成的 是具有一定形状与厚度的三维结构，其厚 度最大可达到1mm以上；电镀多用于结构 零件的防护与精饰，而电铸通常用于将芯 模的图形结构加以完整的复制。
结搞 LIGA和准LIGA技术及其应用
提要: 简要介绍了近几年发展起来的一种能进行三维徽细加工的新技术—LIGA 技术。 它由 x 光深层光刻、徽并且侧壁陡峭、表面平整,用此技术可加工由高分子材料、各种金属 和陶瓷组成的徽器件。简单的介绍了另一种新型的微加工技术准 LIGA 技术，以及我国 目前的在这方面发展现状。 关键词: LIGA 准 LIGA 工艺路线 应用
一、
引
言
本世纪八、九十年代大规模集成电路技术迅猛发展,由此引起的信息革命冲击着科 学技术的各个领域。在微电子技术的带动下,将微传感器、微处理器、微执行器等集成 在一 个极 小的 几何 空间 内形 成的 微型 机电 系统(MEMS: Miero Electro Mechanical Systems)已经间世,从而,微型机械及微型电气控制系统就能像集成电路一样大批量廉 价地生产。微型机电系统在医疗、生物、精密仪器、环境保护、航空航天、通讯、军事 等领域具有广阔的应用,该项技术的实现,势必带来重大的产业革命。 目前国际上用于制造微型机电系统的微加工技术主要有两种工艺路线。 第一种工艺 是采用常规的微细加工技术, 包括表面硅微加工技术和体硅微加工技术。 利用该技术在 国内外已成功地研制出部分 MEMS 器件，如加速度传感器、压力传感器和微陀螺等。其 核心主要是利用硅或其它半导体材料的各向异性刻蚀而成。 ，目前在该技术领域积累了 丰富的经验,其工艺已相当成熟,利用该技术在国内外已成功地研制出部分微机械,如微 马达、微齿轮、微型泵等。但它存在着两个缺点:一是微器件所用的材料受到严格限制, 只能加工硅材料；二是得到的微结构的厚度很小,一般只有 1 一 3um,只能制造平面微结 构器件,达不到很多器件的要求。第二种工艺则是采用 LIGA 技术,该技术的优点是它能 制造三维微结构器件和活动的微器件,获得的微器件具有较大的高宽比和精细的结构, 侧壁陡峭、表面平整,微器件的厚度可达几百微米。LIGA 技术不受器件材料的限制,所 用材料可以是高分子材料、各种金属或陶瓷,并且可以利用微塑铸技术进行微器件的大 批量生产。因此 LIGA 技术是制造微型机电系统的微细加工工艺中一个最重要的组成部 分,目前它不可能由其它微加工技术所取代。 用 LIGA 技术可以制作各种各样的微器件、 微装置,已研制成功或正在研制的 LIGA 产品就有微传感器、微电机、微执行器、微机械零件、集成光学和微光学元件、微波元 件、真空电子学元件、微型医疗器械和装置、流体技术微元件、纳米技术元件及系统、 各种层状和片状微结构。LIGA 产品的应用涉及广泛的科学技术领域和产业部门,如加工 技术、测量技术、自动化技术、汽车及交通技术、电力及能源技术、航天技术、纺织技 术、精密工程及光学、微电子学、生物医学、环境科学和化学工程等。可见 LIGA 技术 的技术经济重要性不容置疑,其市场前景、社会和经济效益是显而易见的。 到目前为止,国际上已公开发表的有关 LIGA 技术研究的论文只见诸德国和美国。 LIGA 技术国外发展情况大致如下:德国卡尔斯鲁厄原子核物理研究中心的研究人员经过 了六、七年的努力,首先解决了深度同步辐射光刻的一系列关键技术及在这个尺度上的 电铸及塑铸技术,创造了 LIGA 技术,并已与工业界合作进行实用化开发,现已有数种产 品问世。 在美国有以威斯康星大学为代表的多个研究小组在从事 LIGA 技术的研究开发,
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浅谈LIGA相关技术LIGA技术首先是由德国卡尔斯鲁厄核物理研究中心研究出来的，被公认为是一种全新的三维微细加工技术。
LIGA这一词源自德文缩写，LI指深度X射线刻蚀，G指电铸成型，A指的是塑料铸模。
LIGA技术是深度X射线曝光、微电铸和微复制工艺的完美结合。
SLIGA是指牺牲光刻电铸成型工艺。
其中的S是指牺牲层。
SLIGA技术是H.Guckle教授等人结合硅面加工技术和常规LIGA技术而开发出的一种新工艺。
在这个工艺中，牺牲层用于加工形成与基片完全相连或部分相连或完全脱离的金属部件。
利用SLIGA技术可以制造活动的微器件。
开发研究LIGA技术的初始目的是为了加工出能够将铀同位素进行分离的特别微小的管嘴LIGA技术从首次报导至今，短短十多年飞速发展，引起人们极大的关注，发达国家纷纷投入人力、物力、财力开展研究，目前己研制成功或正在研制的LIGA产品有微传感器、微电机、微执行器、微机械零件和微光学元件、微型医疗器械和装置、微流体元件、纳米尺度元件及系统等。
为了制造含有叠状、斜面、曲面等结构特征的三维微小元器件，通常采用多掩模套刻、光刻时在线规律性移动掩模板、倾斜/移动承片台，背面倾斜光刻等措施来实现。
LIGA它能够制造平面尺寸在微米级、结构高度达几百微米的微结构。
其工艺流程如图。
主要工艺过程如下：1)深度X射线曝光将光刻胶涂在有很好的导电性能的基片上，然后利用同步X射线将X光掩模上的二维图形转移到数百微米厚的光刻胶上。
刻蚀出深宽比可达几百的光刻胶图形。
X光在光刻胶中的刻蚀深度受到波长的制约。
若光刻胶厚度10-1000微米应选用典型波长为0.1-1纳米的同步辐射源。
显影将曝光后的光刻胶放到显影液中进行显影处理" 曝光后的光刻胶如（ＰＭＭＡ）分子长键断裂，发生降解，降解后的分子可溶于显影液中，而未曝光的光刻胶显影后依然存在。
这样就形成了一个与掩模图形相同的三维光刻胶微结构。
2)微电铸利用光刻胶层下面的金属薄层作为阴极对显影后的三维光刻胶微结构进行电镀。
将金属填充到光刻胶三维结构的空隙中，直到金属层将光刻胶浮雕完全覆盖住，形成一个稳定的、与光刻胶结构互补的密闭金属结构。
此金属结构可以作为最终的微结构产品，也可以作为批量复制的模具。
3)模铸用上述金属微结构为模板，采用注塑成型或模压成型等工艺，重复制造所需的微结构。
与传统的其他微细加工工艺相比LIGA技术的优点是精度为亚微米级、深宽比大，可达几百以上。
且沿深度方向的直线性和垂直度非常好，可用材料的种类较多。
缺点是成本高，得到的形状是直柱状的，难以加工含有曲面、斜面和高密度微尖阵列的微器件，不能生成口小肚大的腔体等。
SLIGA技术是H.Guckle教授等人结合硅面加工技术和常规LIGA技术而开发出的一种新工艺。
在这个工艺中，牺牲层用于加工形成与基片完全相连或部分相连或完全脱离的金属部件。
利用SLIGA技术可以制造活动的微器件。
SLIGA工艺流程如图所示。
工艺过程为：先在平面基板上布设一层牺牲层材料，如聚酰亚胺、淀积的氧化硅、多晶硅或者某种合适的金属等，与电镀的材料相比，这些材料比较容易被有选择地去除。
然后在基片和牺牲层上溅射一层电镀基底，其后的工艺与常规SLIGA工艺相同。
在完成LIGA技术的微电铸工艺之后将牺牲层去除，就可获得可活动的微结构。
所谓“表面牺牲层”技术，即在形成微机械结构的空腔或可活动的微结构过程中，先在下层薄膜上用结构材料淀积所需的各种特殊结构件，再用化学刻蚀剂将此层薄膜腐蚀掉，但不损伤微结构件，然后得到上层薄膜结构（空腔或微结构件）。
由于被去掉的下层薄膜只起分离层作用，故称其为牺牲（sacrificial 1ayer，厚度约1-2μm）。
常用的结构材料有多晶硅、单晶硅、氮化硅、氧化硅和金属等，常用牺牲层材料主要有氧化硅、多晶硅、光刻胶。
利用牺牲层可制造出多种活动的微结构，如微型桥、悬臂梁及悬臂块等，此外常被用来制作敏感元件和执行元件，如谐振式微型压力传感器、谐振式微型陀螺、微型加速度计及微型马达、各种制动器等。
LIGA 是利用X 射线光刻、电铸成型和塑料铸模等手段进行操作的一种新技术。
它是1986 年由德国卡鲁塞尔(Kar lsruhe) 核研究中心微结构研究所的W. Ehrfeld 教授及其同事为了分离铀同位素而首先开发出来的。
被认为是MEMS 中的极有发展前途的一种技术，日益受到各国重视。
90年代初，为了突破LIGA 只能制作固定于基片上的微结构的限制，美国威斯康星大学Henry Guckel 教授领导的研究小组开发出了LIGA 与牺牲层相结合的技术( SLIGA), 为可动的三维结构制作开辟了道路。
LIGA 技术可加工出有较大高宽比和很高精度的微结构产品, 且加工温度较低, 使得它在微传感器、微执行器、微光学器件及其它微结构产品加工中显示出突出的优点。
然而, 它需要用高能量X 射线源——同步回旋加速器。
这一昂贵的设施和复杂的掩膜制造工艺限制了它的广泛应用。
为此, 人们研究了便于推广的准LIGA 技术。
准LIGA 技术是利用常规光刻机上的深紫外光对厚胶或光敏聚酰亚胺光刻, 形成电铸模,结合电镀、化学镀或牺牲层技术, 由此获得固定的或可转动的金属微结构。
它不需要象LIGA技术所需的昂贵设备, 制作方便, 故将是影响下世纪微机械加工的一项重要技术。
由于LIGA 技术的设备昂贵, 且光刻掩膜制作复杂, 90 年代以来, MEMS 研究者们努力开发出了一种类似的LIGA 工艺——准LIGA 工艺, 旨在降低成本和缩短生产周期。
准LIGA工艺制成的金属微结构与Si 结构相比, 更具韧性, 受温度影响小, 制作方便, 设备成本低, 适合于中小型工厂制作各种微结构,因而发展十分迅速。
目前, 国外利用准LIGA 技术已制作出微齿轮、微线圈、光反射镜、磁传感器、热驱动继电器中的金属化触点、加速度传感器、射流元件、微陀螺、微马达等等。
而国内在近几年才开始准LIGA 技术研究, 并有少量研究报道, 主要做出一些几何图形结构。
上海冶金所于1994 年利用准LIGA 技术研制摆动式静电马达, 长春光机所1997 年已采用准LIGA 技术做出金属微齿轮, 清华大学也采用准LIGA 技术制作微型电磁悬浮直线电机的微驱动线圈, 但还未见具体应用的报道。
准LIGA 技术的工艺存在很多难点。
准LIGA工艺在较大的高宽比、较好的侧壁的垂直度及胶膜的稳定性、金属微结构的形成等方面有不少困难。
本文对国内外解决这些困难的方法作一论述。
1）厚光刻胶的实现准LIGA 技术制造的微执行器和传感器常常需要较大的深宽比, 因而对光刻胶的性能和光刻精度有较高的要求, 一般要求胶的粘度大、透明度好, 且对镀液有较好的耐蚀性。
为了得到较厚的胶层, 可采用较慢的涂胶速度或多次涂敷、烘干相结合的工艺。
由于前烘温度与时间对分辨率和图形畸变有影响, 前烘时间过长, 显影时间延长, 胶的分辨率降低。
而前烘时间过短, 不能除尽胶中溶剂, 将使胶膜中出现缺陷( 如形成气泡) 。
Mark G. Allen 将前烘分两步: 80℃烘15 min, 100℃烘20 min, 有效的去除了胶中的溶剂。
通常在确保除尽胶中溶剂的前提下,缩短前烘时间。
瑞士Neuchatal 大学微机械加工研究所采用二次涂敷的方法, 第一步涂层厚度为20 Lm, 并采用专门的前烘技术来增强胶与基体的结合力, 而最终光刻胶厚度由最终涂敷来调整, 可达150 Lm。
B. Lochel 等人采用多次涂敷的方法, 光刻胶的厚度可高达200 Lm。
2）陡直侧壁的实现采用常规紫外光曝光时, 由于光的衍射和散射作用, 使光刻胶的边缘往往发生侧蚀。
对于正性光刻胶而言, 会发生上宽下窄的现象: 而负性光刻胶则出现上窄下宽的情况。
为了提高图形的高宽形貌比, Hiroshi Miyajima 等人采用CEM( 对比度增强材料) , 来提高图形分辨率,垂直度可达88°, 高宽比达10。
Elmar Cullmann 等人为了得到良好的垂直度, 控制电铸层的高度仅为胶模结构高度的80%, 避免了上部20%结构由于曝光时光的衍射、散射而造成的边缘的不垂直现象。
当对垂直度要求不是很高时, 厚胶的光刻可采取多次曝光、显影的方法。
通常微电子生产线采用60 W 的高压汞灯, 而在准LIGA 工艺中, 为了使厚胶曝光充分, 往往采用200 W 以上的高压汞灯作为紫外光源, B. Boechel 等人采用过350 W 的高压汞灯来产生450 nm 的平行光, 进行投影式曝光, 光刻胶的厚度可达100 Lm 以上。
3）提高胶模的稳定性胶模结构的稳定性对准LIGA 技术后面的工序质量至关重要, 因而后烘就显得尤为重要。
后烘不仅可以提高胶结构的质量, 还能提高胶结构对镀液的耐蚀性能。
然而, 图形畸变程度与版图、胶厚及后烘条件有关, 胶区大的图形收缩量大如图2。
为了减少胶结构的变形收缩, 除合理设计版图外, 通常后烘温度比前烘温度略高, 一般不超过130℃。
德国G.Engelmann 和H. Reichl 为了防止光刻胶的图形移动或收缩, 采用的后烘温度还比前烘温度低15℃。
4）镀金属层结构准LIGA 技术的关键工艺之一是镀金属层, 以前该金属层的获得, 一般采取电铸的方法, 但在窄而深的槽中电镀时, 对流对物质传输的贡献基本可忽略, 因而沉积速度很慢。
后来有人利用脉冲电镀深镀能力强、结晶细致、镀层应力小的优点, 采用脉冲电镀的方法，从材料看, 由于镍(Ni) 的机械性能如杨氏模量、屈服强度、硬度、抗蚀性等为许多金属所不及, 且还有许多令人感兴趣的镀液配方, 因。
此外, 由于合金材料的许多优良性能, 合金电镀也被应用到微结构的电镀中来了, 如: NiFe, NiP, FeCo, CoNiP 等, 其中FeNi 合金作为软磁材料在微执行器中有较广泛的应用, 特别为微电磁马达的实用化奠定了基础。
由于电镀需要电源, 而且需事先淀积导电层, 并且有的在镀后需除尽, 增加了工艺的复杂性, 而化学镀是基于化学氧化还原反应的原理, 不需要额外的电源, 且不存在电流分布不均的问题。
故化学镀具有镀层厚度均匀、针孔少、不受工件几何形状的限制等优点, 特别适合体积小, 形状复杂的镀件。
但化学镀由于自身特点, 需在制模后与化学镀前加入粗化、敏化、活化处理基体的步骤。
1996 年, S. Furukawa 等人综合考虑了镀液、温度、pH 值对光刻胶的影响, 利用化学镀镍来形成准LIGA 技术中的金属微结构。
得到了令人满意的结果。
准LIGA 技术可满足微系统对加工精度、集成度以及成本的要求, 丰富并充实了MEMS技术, 当对微结构侧壁的垂直度要求不是很高时, 它可取代LIGA 技术。