微流控芯片的制作

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微流控芯片加工

微流控芯片加工

微流控芯片加工微流控芯片加工是一种非常重要的制造技术,在各种科学和工程领域得到广泛应用。

微流控芯片可以实现对微小尺度流体的精确操控和控制,可以用于生物医学、化学分析、环境监测、食品安全等领域的研究和应用。

微流控芯片加工的主要步骤包括:设计、制作光刻掩膜、制作芯片模具、注塑成型、表面处理、封装等。

首先是设计,根据所需的功能和性能要求,设计出微流控芯片的结构和流道布局。

然后,利用计算机辅助设计软件进行图形设计,并生成光刻掩膜。

接下来,使用光刻技术将图形模式转移到光刻胶层上,形成光刻图案。

然后,将光刻胶层通过显影、蚀刻等工艺步骤进行处理,形成芯片的流道结构。

接着,制作芯片模具,根据光刻图案制作出模具,用于后续的注塑成型。

注塑成型是将流道结构通过注塑机注塑到聚合物基片上,形成芯片的关键步骤。

注塑成型完成后,还需要进行表面处理,提高芯片的密封性和抗污染能力。

最后,将制作好的芯片进行封装,保护芯片,以便于后续的操作和应用。

微流控芯片加工的关键技术包括:光刻技术、注塑成型技术、表面处理技术和封装技术等。

光刻技术是微流控芯片加工的基础,通过控制光的传播和显影过程,实现图形的精确转移。

注塑成型技术是微流控芯片加工的核心工艺,通过注塑机将流道结构注入到聚合物基片中,形成芯片的流道结构。

表面处理技术是为了提高芯片的性能和使用寿命,如提高芯片的密封性和抗污染能力。

封装技术是将制作好的芯片进行封装,保护芯片并方便后续的操作和应用。

微流控芯片加工的优点是可以实现对微小尺度流体的精确操控和控制,并结合各种检测和分析技术,实现对生物和化学过程的研究和应用。

与传统的实验室技术相比,微流控芯片加工具有体积小、成本低、效率高、灵敏度高等优势。

微流控芯片加工在生物医学、化学分析、环境监测、食品安全等领域得到了广泛应用,为这些领域的研究和应用提供了重要的技术支持。

总之,微流控芯片加工是一种重要的制造技术,通过光刻技术、注塑成型技术、表面处理技术和封装技术等,可以制造出具有精确操控和控制流体能力的微流控芯片。

pdms微流控芯片使用说明_概述说明以及解释

pdms微流控芯片使用说明_概述说明以及解释

pdms微流控芯片使用说明概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在介绍和解释PDMS微流控芯片的使用说明。

微流控技术作为一种新兴的实验工具,在科学研究和生物医学领域中得到了广泛的应用。

PDMS(聚二甲基硅氧烷)材料由于其柔软、透明、生物相容性等特点,成为制备微流控芯片的常用材料之一。

通过对PDMS微流控芯片的简介、使用注意事项以及实验操作步骤进行详细阐述,旨在帮助读者更好地理解和应用该技术。

1.2 背景介绍随着实验方法的不断发展,科学家们对于微尺度下流体的操控需求越来越高。

传统的实验方法面临着许多限制,而微流控技术则能够有效地解决这些问题。

微流控芯片是一种将小液滴或者小管道中极小体积液体进行精确操作和操纵的设备。

它主要依靠通道设计和表面改性等手段来调节液体在芯片内部的运动,并实现对流速、混合效果以及反应的监测和控制。

1.3 研究目的本文的研究目的主要有三个方面:首先,通过对PDMS微流控芯片原理概述、制备方法以及应用领域等进行介绍,使读者能够全面了解该技术;其次,提供PDMS微流控芯片使用注意事项,包括设计与制备、操作使用以及存储保养方面的注意事项,旨在帮助读者在实际操作中避免常见错误;最后,给出PDMS 微流控芯片实验操作步骤,使读者能够清晰地掌握实验过程并顺利完成相关实验。

通过以上准备工作,本文将详细介绍PDMS微流控芯片的特点、制备方法以及应用领域,并进一步阐述使用该技术时需要注意的事项和具体操作步骤。

最后,我们将总结结论并展望未来研究方向和意义。

通过本文的分享和解释,我们期望能够为科研人员提供一份全面而详尽的参考资料,以推动该领域更深入地发展。

2. PDMS微流控芯片简介2.1 原理概述PDMS(聚二甲基硅氧烷)微流控芯片是一种常用于微流体实验的材料,具有优异的柔韧性和透明度。

该芯片由PDMS材料制成,通过精确加工形成复杂的通道结构,用于控制微尺度液滴或流体在芯片内部的运动和混合。

微流控芯片的制作

微流控芯片的制作

微流控芯片的制作
首先,芯片设计是微流控芯片制作的基础。

它通过计算机辅助设计(CAD)软件进行,设计人员需要根据实际应用需求,确定芯片的尺寸、结构、通道布局等参数。

设计之后,可以通过软件进行模拟和优化,以保证在制作过程中能达到预期的流动性能。

接下来是模具制作。

模具的选择和制作对于微流控芯片的制作非常关键。

常见的模具材料有玻璃、硅胶等,具体选择根据所需的芯片材料和制作工艺来确定。

制作模具的工艺通常采用光刻、电子束曝光、激光刻蚀等方法。

然后是微结构制造。

这一步骤主要是通过光刻、离子束曝光、电子束曝光等技术将芯片的结构图案转移到芯片材料上。

光刻是最常用的制作微流控芯片结构的方法,它包括涂覆光刻胶、利用光刻机进行曝光和显影等步骤。

微结构制造之后是连接与封装。

连接是将芯片和连接电路板(如PCB)进行电气连接的过程,常用的连接方式有焊接、金线键合等。

封装是保护芯片和连接线路,以防止外界环境对其产生影响,常见的封装方法包括封装胶囊、封装薄膜等。

连接与封装的方法需要根据具体芯片设计和应用来确定。

总的来说,微流控芯片的制作可以分为芯片设计、模具制作、微结构制造以及连接与封装等几个关键步骤。

这些步骤的实施需要依靠一系列的材料和工艺,例如CAD软件、模具材料、光刻设备等。

微流控芯片的制作过程需要高度的精确性和专业知识,但其广泛的应用前景使其受到越来越多的研究和工业界的关注。

PDMS芯片制作

PDMS芯片制作

PDMS芯片制作PDMS(聚二甲基硅氧烷)芯片是一种常用于微流控芯片制作的材料,具有一种弹性透明的特性,可以用于制作各种形状和尺寸的微型结构。

PDMS芯片制作的过程包括模具制备、PDMS预聚体混合、芯片制作和封闭,下面将详细介绍PDMS芯片制作的步骤。

首先,PDMS芯片的制备需要一个具有所需形状和尺寸的模具。

模具可以通过光刻技术、立体微影技术或3D打印等方式制备。

在模具制备之前,需要确定所需的芯片形状、尺寸和通道结构,并根据这些要求设计制备模具。

接下来,需要准备PDMS预聚体。

PDMS预聚体由两种组分组成,即硅烷预聚体和交联剂。

在制备PDMS预聚体时,根据所需的硬度和弹性调整硅烷预聚体和交联剂的比例。

通常,当硅烷预聚体和交联剂的体积比为10:1时,得到的PDMS芯片具有适当的硬度和弹性。

然后,将硅烷预聚体和交联剂混合均匀。

在混合过程中,应尽量减少空气泡的产生。

可以使用超声波处理器或橡皮动力工具来促进混合,并避免过度搅拌导致过多的空气泡。

混合后的PDMS预聚体放置在真空室中进行脱泡处理。

将PDMS预聚体放入真空室中,通过抽空的方式除去混合过程中所产生的气泡。

脱泡时间通常为15-30分钟。

将脱泡后的PDMS预聚体倒入模具中,确保预聚体填满整个模具。

可以使用橡皮刮刀或注射针等工具来帮助填充。

然后,将填充好的PDMS模具放置在烘箱中进行固化。

固化的温度和时间取决于PDMS预聚体的硬度和厚度。

通常,固化温度在60-80℃,时间为1-4小时。

固化后,将PDMS芯片从模具中剥离。

可以使用橡皮刮刀或镊子等工具轻轻剥离。

需要注意的是,剥离的时候应尽量避免对芯片造成损坏。

最后,将PDMS芯片与玻璃片或其他需要封闭的衬底结合。

可以使用等离子打火机或胶接剂等方式将PDMS芯片与衬底固定在一起。

需要确保芯片与衬底之间没有泄漏。

综上所述,PDMS芯片制作的步骤包括模具制备、PDMS预聚体混合、芯片制作和封闭。

通过这些步骤,可以制备出具有不同形状和尺寸的PDMS芯片,用于微流控芯片等应用领域。

微流控芯片工艺流程

微流控芯片工艺流程

微流控芯片工艺流程
一、设计绘制版图
二、光刻掩模版制作
掩模板就是将上面设计好的特定几何图形通过一定的方法以一定的间距和布局做在基板上,制作各种功能图形并精确定位。

一般使用的方法:
1、接触式曝光机实现同比例的图形转移
2、Stepper曝光机台转移图形与版图尺寸实际比例一般是4:1或者5:1,实现将版图图形缩小4~5倍之后投射于目的片上。

3、电子束直写的技术实现表面nm图形的转移,借助掩模版对光刻胶的压力、同时辅助紫外曝光,最终实现纳米级图形的转移。

4、通过激光加工或者腐蚀的方式,实现表面镂空的图形设计
三、光刻、刻蚀
四、倒模
五、键合
回答完毕。

微流控芯片制作工艺

微流控芯片制作工艺

微流控芯片制作工艺嘿,你知道微流控芯片吗?这可真是个超级厉害的小玩意儿。

我第一次接触到它的时候,就像发现了新大陆一样兴奋。

微流控芯片,简单来说,就像是一个微观世界里的交通枢纽。

在这个小小的芯片上,流体就像是行驶的车辆,按照我们设定的路线流动。

那这么神奇的微流控芯片是怎么制作出来的呢?这可就大有学问了。

先说说材料吧。

制作微流控芯片的材料就像厨师做菜的食材一样重要。

有硅材料,它就像是建筑里的坚固基石。

硅材料具有很好的化学稳定性和热传导性,这使得用它制作的微流控芯片在很多复杂的环境下都能稳定工作。

我的朋友小李,他在实验室里捣鼓硅基微流控芯片的时候,就感叹:“这硅材料啊,真像是个忠诚的卫士,不管怎么折腾都稳稳当当的。

”还有玻璃材料呢,玻璃就像是透明的水晶宫殿,清晰又纯净。

它的光学性能非常好,这对于那些需要在芯片上进行光学检测的实验来说,简直是完美的选择。

接下来就是制作工艺的核心部分啦。

光刻技术可是制作微流控芯片的一把“魔法钥匙”。

想象一下,光刻就像是在芯片这个小画布上进行超精细的绘画。

我们通过光刻胶,就像给芯片穿上一层特殊的外衣。

这层外衣在光照的地方和没光照的地方会有不同的反应,就像被施了魔法一样。

我的导师曾经这样给我解释:“光刻就好比是在黑暗中用一束光来雕刻出我们想要的形状,光刻胶就是那被光驯服的精灵。

”光刻技术能够把我们设计好的微流控芯片的通道结构精准地复制到芯片材料上,那精度可都是以微米甚至纳米来计算的。

这要是让一个普通的工匠来做,简直是想都不敢想的事情。

除了光刻,还有软刻蚀技术。

软刻蚀就像是在芯片上进行一场温柔的雕塑。

它不需要像光刻那样复杂的设备和严苛的环境。

软刻蚀更像是手工制作,有一种独特的韵味。

我们用弹性模具,就像用柔软的橡皮泥一样,把想要的微流控通道结构印刻到芯片材料上。

小王是专门研究软刻蚀的,他总是自豪地说:“软刻蚀啊,那是咱老百姓都能玩得转的技术,简单又实用。

”在微流控芯片制作过程中,键合技术也是非常关键的一环。

微流控分析芯片的加工技术

微流控分析是以微管道为网络连接微泵、微阀、微储液器、微电极、微检测元件等具有光、电和流体输送功能的元器件,最大限度地把采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等分析功能集成在芯片上的微有机聚合物芯片材料的基本要求材料应易被加工;有良好的光学透明性;在分析条件下材料应是惰性的;材料应有良好电绝缘性和散热性;材料表面的可修饰性和可密封性。

光刻(lithography)和刻蚀技术(etching)光刻工艺光刻是用光刻胶、掩模和紫外光进行微制造,工艺如下:(a)仔细地将基片洗净;(b)在干净的基片表面镀上一层阻挡层,例如铬、二氧化硅、氮化硅等;(c) 再用甩胶机在阻挡层上均匀地甩上一层几百A厚的光敏材料——光刻胶。

光刻胶的实际厚度与它的粘度有关,并与甩胶机的旋转速度的平方根成反比;(d) 在光掩模上制备所需的通道图案。

将光掩模复盖在基片上,用紫外光照射涂有光刻胶的基片,光刻胶发生光化学反应;(e)用光刻胶配套显影液通过显影的化学方法除去经曝光的光刻胶。

这样,可用制版的方法将底片上的二维几何图形精确地复制到光刻胶层上;(f) 烘干后,利用未曝光的光刻胶的保护作用,采用化学腐蚀的方法在阻挡层上精确腐蚀出底片上平面二维图形。

掩模制备用光刻的方法加工微流控芯片时,必须首先制造光刻掩模。

对掩模有如下要求:a.掩模的图形区和非图形区对光线的吸收或透射的反差要尽量大;b.掩模的缺陷如针孔、断条、桥连、脏点和线条的凹凸等要尽量少;c.掩模的图形精度要高。

通常用于大规模集成电路的光刻掩模材料有涂有光胶的镀铬玻璃板或石英板。

用计算机制图系统将掩模图形转化为数据文件,再通过专用接口电路控制图形发生器中的爆光光源、可变光阑、工作台和镜头,在掩模材料上刻出所需的图形。

但由于设备昂贵,国内一般科研单位需通过外协解决,延迟了研究周期。

由于微流控芯片的分辨率远低于大规模集成电路的要求,近来有报道使用简单的方法和设备制备掩模,用微机通过CAD软件将设计微通道的结构图转化为图象文件后,用高分辨率的打印机将图象打印到透明薄膜上,此透明薄膜可作为光刻用的掩模,基本能满足微流控分析芯片对掩模的要求。

微流控芯片制作方法详解

微流控芯片制作方法详解微流控芯片(Microfluidic chip)是一种集成了多功能微型流体通道和微型微处理器的微小化芯片,可以实现精确的流体控制和微型反应。

微流控技术在生物医学、分析化学、环境监测等领域具有广泛的应用前景。

下面将详细介绍微流控芯片的制作方法。

1.芯片设计2.光刻制作主模板微流控芯片的制作是通过光刻技术来实现的。

首先制作的是一个主模板,用于制作通道的模具。

首先在一块硅片上涂覆一层光刻胶(photoresist),然后将芯片设计中的模板图案通过光刻机进行曝光,曝光之后使用显影工艺将光刻胶进行开发,形成曝光和未曝光区域。

最后使用氧化工艺将未曝光区域的光刻胶进行去除,得到主模板。

3.制作模具将主模板受控地与PDMS(聚二甲基硅氧烷)材料接触,使PDMS材料在主模板上复制出具有相同形状的微通道结构。

首先将PDMS材料A和B按照一定的比例混合均匀,然后倒入主模板的孔洞中。

将其放入真空浸泡块中,将PDMS材料中的气泡排出。

待PDMS材料固化后,从主模板上将PDMS模具剥离下来。

4.封闭模具将PDMS模具与玻璃片或另一块PDMS片接触,形成一层封闭的通道结构。

首先将PDMS模具和底板的表面涂上适量的粘结剂,然后将其放在一起,并使用真空吸附使其粘合在一起。

将其放在温烤箱中进行烘烤,以使PDMS材料与玻璃片或另一块PDMS片粘在一起。

5.接口制作为了使微流控芯片与外部仪器连接,需要在芯片上制作出接口。

接口一般包括进样口和出样口。

可以通过钻孔或者切割技术在芯片上制作出孔洞,以便于方便连接。

6.清洗制作完微流控芯片后,需要进行清洗处理。

首先将芯片放入去离子水中,去除表面的灰尘和杂质,然后将芯片放在洗涤液中进行超声波清洗,以去除残留的光刻胶和其他污染物。

7.功能化修饰为了提高芯片的稳定性和流体控制的准确性,可以对芯片进行功能化修饰。

一种常用的方法是将芯片表面进行表面处理,使其具有特定的物理化学性质,如疏水性或亲水性等。

微流控芯片制作的工艺

微流控芯片制作的工艺微流控芯片制作工艺微流控芯片是一种在微米尺度下操作液体的芯片,它具有高度集成化和高效性能的优点,广泛应用于生物医学、化学分析、环境监测等领域。

在微流控芯片的制作过程中,需要经过一系列工艺步骤,以实现精确的控制和操控微小液滴的目的。

微流控芯片的制作一般采用光刻技术。

这是一种利用光敏胶的特性进行图形转移的工艺。

具体步骤包括:在硅片上涂覆光敏胶层,然后将光掩模放置在胶层上,通过紫外光照射,使得胶层在光掩模的掩盖区域发生化学反应,形成图案。

接着,通过显影和清洗等步骤,将未曝光的胶层去除,得到所需的芯片结构。

微流控芯片的制作还需要进行湿法腐蚀。

湿法腐蚀是指通过将芯片浸泡在酸性或碱性溶液中,使得芯片表面的某些区域被溶解掉,从而形成所需的微通道结构。

湿法腐蚀的工艺参数要根据具体的芯片设计需求进行选择,包括溶液的浓度、温度和腐蚀时间等。

然后,微流控芯片的制作还需要进行胶粘剂的加工。

胶粘剂主要用于将芯片与其它器件进行粘接,以实现整体的封装和固定。

胶粘剂的选择要考虑其对微流控芯片和液体样品的相容性,以及粘接的强度和稳定性等因素。

微流控芯片的制作还需要进行微通道的封闭。

微通道封闭是指使用合适的材料对芯片上的微通道进行封堵,以避免液体泄漏和交叉污染。

常用的封闭材料有PDMS(聚二甲基硅氧烷)和热熔胶等。

封闭材料的选择要考虑其与芯片材料的相容性、封堵效果和操作的方便性等。

微流控芯片的制作还需要进行芯片测试和封装。

测试是指对制作好的芯片进行性能评估和功能验证,以确保其达到设计要求。

封装是指将芯片封装在适当的载体上,以方便连接和使用。

常用的封装方式有贴片封装和薄膜封装等。

微流控芯片的制作工艺包括光刻、湿法腐蚀、胶粘剂加工、微通道封闭、芯片测试和封装等步骤。

这些工艺步骤的精确控制和操作能力对于制作高质量的微流控芯片至关重要。

随着微纳制造技术的不断发展,微流控芯片的制作工艺也将不断完善和创新,为微流控技术的应用提供更多可能性。

微流控芯片-PDMS芯片加工工艺

© 开放文件PDMS芯片加工工艺编号:WH-2016-口口- 口口一、配胶打开天平称胶。

A胶:B胶=10:1。

A胶与B胶的比越大配出来的胶越软。

二、匀胶打开真空脱泡搅拌机,放入称好的胶,抽真空将胶搅拌混合。

三、修饰将处理好的硅片放入挥发缸中,滴1~2滴修饰剂(甲基氯硅烷)修饰约3min<四、倒胶锡纸铺平于皿内,放入硅片模具,将硅片轻轻压实后倒胶,务必使硅片上的胶无气泡。

五、干燥85C恒温干燥箱内干燥约30mi n。

六、剥胶稍冷却后撕下锡纸,将固化后的PDM与硅片分离,小心揭下PDMS注意不要损坏硅片。

七、切割用切割刀沿着芯片外框小心切割,注意切割整齐。

八、打孔用打孔器打孔,注意打孔的位置、孔径大小。

九、清理清洗芯片。

十、镜检用显微镜观察芯片通道是否合格。

苏州汶颢芯片科技有限公司| PDMS芯片加工工艺 | 一1开放文件十、键合等离子处理机处理需要键合的芯片表面,并将被处理的两面贴合。

十二、质检显微镜下检察芯片的键合情况。

十三、烘烤放入65 °C恒温干燥箱内过夜烘烤。

十四、结束对芯片进行最后检察,结束制作。

整理加工台面。

注:所需仪器:电热板、匀胶机、烘胶台;耗材:光刻胶、显影液、硅片等。

注:上文中提及的相关仪器:真空脱泡搅拌机、恒温干燥箱、显微镜、等离子处理机;所需耗材:PDM预聚物(RTV615或184)、硅片;加工工具:切割刀、打孔器等苏州汶颢芯片科技有限公司| PDMS芯片加工工艺2。

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PDMS-玻璃杂合芯片快速制作方法详解(初稿)前言本文以实战制作高度15~80µm的通道为例,详细介绍的PDMS-玻璃杂合芯片的快速制作方法.注意:进入芯片加工间需穿实验服,进行芯片制作时需带上无粉乳胶手套。

目录一、快速制作SU—8阳模步骤:1. 硅片清洗2.基片加热除湿3.倒胶匀胶4.SU-8基片前烘5.SU—8基片曝光6.SU—8基片后烘7.显影8.坚模二、制作PDMS玻璃杂合芯片步骤1.制备PDMS预聚体2.除去PDMS预聚体中的气泡3.倒胶及PDMS预聚体固化4.揭模,切边,打孔5.键合6.粘蓄液池(可选)三、PDMS-玻璃杂合芯片制作中其他相关细节详解一、快速制作SU—8阳模步骤:一、硅片清洗1.丙酮清洗目的:去除或软化硅片表面有机物操作:带上一次性PE手套。

硅片用玻璃棒隔开,将丙酮倒入烧杯,液面高于硅片顶端所在平面2cm左右,然后放入超声机,超声40分钟左右(对于旧硅片,可以升温超声,时间也可适当延长);丙酮清洗后,将丙酮小心倒入装丙酮的空瓶,标明“回收”.2、浓硫酸清洗目的:去除硅片表面的无机物和有机物操作:带上乳胶手套,再带上一次性EP手套,穿实验服。

丙酮清洗过的硅片,先用自来水多涮洗几次,较彻底地去除残余丙酮,避免硫酸和丙酮反应;然后将双氧水倒入烧杯至目标体积的1/4。

然后将烧杯移至合成间的通风厨,小心缓慢将浓硫酸倒入烧杯至目标体积,之后在烧杯上盖上一个玻璃培养皿以减少酸雾的挥发。

3个小时后,浓硫酸与双氧水反应基本结束,将烧杯移至超声机(注意作上浓硫酸的标记以避免别人误伤)超声30min左右,即可将浓硫酸回收.硫酸回收,一定要倒入装硫酸的瓶子,若没有,可用装过乙醇或丙酮的瓶子,但一定要多用自来水多清洗几次,以避免硫酸与之反应,发生安全事故。

将硫酸倒出时,注意倾倒角度,避免烧杯内的硅片和玻璃棒滑落.(此步相对较危险,一定要注意安全。

)3.去离子水清洗(18。

2)目的:清除浓硫酸和硅片表面一些残余小颗粒操作:带上一次性PE手套。

将倒出硫酸后的硅片,先用去离子水清洗两遍,再用去离子水超声5遍,每遍20min。

二.基片加热除湿(1)目的:基片加热除湿有利于增加基片和SU—8阳模之间的粘附力(2)仪器工具:热平板:加温氮气枪:吹去基片表面水份和灰尘镊子:夹持基片玻璃培养皿(3)步骤描述:从烧杯中取出硅片,用氮气枪吹干表面,然后放在热平板上加热除湿。

此步使用程序一,即150加热1h后降至常温。

此步估计为2小时完成.程序ⅠStep1:目标温度150℃.Step2:目标温度28℃,降温速度450℃/h.安全注意:热平板温度较高,不要将手碰到热平板以免将手烫伤2.倒胶匀胶(1)目的:在基片上铺上一层目标厚度的SU—8胶(2)仪器工具:KW型匀胶机:匀胶SU—8胶瓶滴管:用于停止胶的流出氮气枪:吹去基片表面灰尘镊子:夹持基片(3)步骤描述:当基片冷却后,取SU—8胶瓶向基片中心倒胶1-2 ml,用滴管止倒.将SU—8胶瓶盖好后收入柜子中。

将带有SU—8的基片放到匀胶机的载物台上,让胶的中心位于载物台圆的中心,静置3min左右,让胶先自然辅开,。

打开电源开关,按“控制"键,打开真空泵开关,然后按“吸片"键和“启动”键.匀胶分为初匀和终匀,初匀的作用是将胶铺到整块基片上,终匀的作用是获取铺有目标厚度SU-8。

初匀的速度和时间由“Ⅰ档转速"和“Ⅰ速匀胶时间"控制,终匀的速度和时间由“Ⅱ档转速"和“Ⅱ速匀胶时间”控制。

通常情况下,初匀两次即可将胶铺满整块基片,终匀的时间为60 s.程序可以如下设置:Step1:Ⅰ档转速:600 rpmⅠ速匀胶时间:18 sⅡ档转速:2100 rpmⅡ速匀胶时间:0 sStep2:Ⅰ档转速:800 rpmⅠ速匀胶时间:18 sⅡ档转速:2100 rpmⅡ速匀胶时间:60 s(此转速大概对应30um厚度的阳模)匀胶结束后,先后按上“吸片”和“控制”键,然后关闭真空泵开关和匀胶机开关.将基片从载物台上取下。

三.SU—8基片前烘(注意区分胶是哪一种,时间温度不一样)(1)目的:除去SU-8中的溶剂(2)仪器工具:热平板:加温镊子玻璃培养皿(3)步骤匀胶结束后,如果热平板温度已经降至30℃或以下,将SU-8基片放到热平板上启动程序Ⅱ开始前烘.如果热平板温度还没有降至30℃,则须等温度降低后再放上热平板前烘.使用程序二。

热平板温度设置如下程序Ⅱ:程序ⅡStep1:目标温度28℃,升温速度120℃/h,保持时间1h;Step2:目标温度65℃,升温速度120℃/h,保持时间15min;Step3:目标温度95℃,升温速度120℃/h,保持时间2h;Step4: 目标温度28℃,降温速度120℃/h,保持时间1min。

从启动前烘程序到前烘结束用,所用时间约为4。

5h。

(4)提前准备步骤:在前烘期间打开光刻机电源开关,打开光刻机汞灯开关,进行预热。

一般汞灯打开10min以后,汞灯光谱达到稳定才可以曝光。

将要光刻的掩模取出,用氮气枪轻轻吹掉掩模表面的灰尘。

将光刻机掩模架上的方块石英玻璃取下,用擦镜纸的光面轻擦其表面的不干净处,擦干净后,用氮气枪吹到石英玻璃表面的纤维和灰尘。

将掩模的打印面朝下置于光刻机掩模架上,掩模架上有三个圆柱点用于掩模定位。

然后将石英玻璃块放到掩模上,同样用上面的圆柱点定位将掩模压平。

将橡胶圈垫片放到石英玻璃块上,按上两边的固定架,将整个石英玻璃块压紧,并且固定牢固。

调整光刻机载物台,使其处于水平:水平移动载物台,使其中心对光刻机掩模架的右边沿,调升载物台,使载物台和光刻机掩模架紧密接触。

水平移动载物台,使其右半圆对光刻机掩模架的右边沿,调升载物台使载物台和光刻机掩模架紧密接触.反复几次即可调平载物台。

设定曝光时间:曝光时间控制器“m"后面数字表示“分”,“s”后面表示“秒”每个数位下面的两个按钮用于增加或者减少每一位的时间。

设定曝光时间为60s后,按复位键确定已经修改的时间。

四.SU-8基片曝光(掩膜图形正面朝下)(1)目的:将掩模图形转移到基片上的SU—8薄层中去。

(2)仪器工具:光刻机:曝光2XZ型系列直联旋片式真空泵:连在光刻机的气体通路上,用于吸基片和掩模.掩模氮气枪(3)步骤:打开光刻机汞灯开关,进行预热.一般汞灯打开10分钟以后,汞灯灯光达到稳定才可曝光。

将要光刻的掩模取出,用氮气枪轻轻吹掉掩模表面的灰尘。

将光刻机掩模架上的方块石英玻璃取下,用擦镜纸的光面轻擦其表面的不干净处,擦干净后,用氮气枪吹到石英玻璃表面的纤维和灰尘。

然后将石英玻璃块放到掩模上,同样用上面的圆柱点定位将掩模压平。

将橡胶圈垫片放到石英玻璃块上,按上两边的固定架,将整个石英玻璃块压紧,并且固定牢固。

按上掩膜开关的按钮让其变亮。

设定曝光时间:曝光时间控制器“m”表示“分”,此时它后面的数据表示秒,即X分XX秒;“s"表示“秒”,即X秒。

每个数位下面的两个按钮用于增加或者减少每一位的时间。

设定曝光时间为70s后,按复位键确定已经修改的时间。

将光刻机载物台移至目标位置,使左下角的小灯变亮;将放置硅片的托盘移降至最低;打开光刻机卤素灯,在载物台上出现绿色光点,然后将掩膜板推至托盘上方,调节光刻机的焦距使目镜视野中出现清晰的图形,将掩膜中心调至视野中心,然后将掩膜移至托盘上方的右边。

待SU—8基片冷却后,将基片放到光刻机载物台上。

调整基片在载物台上的位置,使基片和掩模图形对准。

将真空泵气体通路调整到光刻机一路,打开真空泵,按下吸片。

将掩模架移回载物台上,锁上掩模架开关。

左手扶住载物台,右手调整载物台使载物台上升至和掩模紧密接触,再将载物台下方的小旋钮的“0”刻度顺时针旋至“3”,使掩膜与硅片贴合的更加紧密。

按下“真空曝光”按钮,实验者迅速走开,以躲避紫外光对眼睛和皮肤的伤害。

听到“咔嚓"声音后,表明曝光完毕。

降低载物台,打开掩模架开关,移开掩膜架,按“吸片”按钮,关闭真空泵,取下玻片,准备后烘。

取下掩模收藏好,待下次使用。

关闭汞灯开关,待10min之后关闭光刻机开关。

安全:光刻机曝光使用的是紫外A段,对人的眼睛和皮肤有一定伤害,不要直视曝光。

曝光时,最好走到入口处背对曝光位置。

五.SU—8基片后烘(1)目的:促进SU-8曝光处的交联反应(2)仪器工具:热平板:加热镊子(3)步骤:曝光结束后,将SU—8基片放到热平板上启动程序Ⅲ开始前烘。

程序Ⅲ:step1:目标温度65℃,升温速度120℃/h,保持时间15minstep2:目标温度95℃,升温速度120℃/h,保持时间40min。

step3:目标温度30℃,降温速度120℃/h,保持时间1min。

从后烘开始到后烘完成用时约为100分钟现象解释:a.后烘过程中热平板升至95℃后1min内图形即会显现出来。

如果图形没有显现出来说明曝光不足,应该延长曝光时间。

b.热平板加温过程中,达到目标温度进入保持温度阶段时,温度超过目标温度属于正常现象,这是由于加温速度过快导致,对后烘没有影响,不用处理。

六.显影(1)目的:洗掉基片上没有曝光的SU-8,让图形完全显现出来(2)仪器工具:通风橱滴管两个玻璃培养皿镊子滤纸废液缸PGMEA 最强二丙醇最弱异丙醇终止反应(3)步骤:后烘完毕后将基片取下。

在一个玻璃培养皿内倒入4mm高左右的PGMEA用于泡硅片,在另一个玻璃培养皿内倒入4mm高左右的PGMEA(高度根据硅片上的图形决定,如果图形比较靠近硅片的边沿,则此高度需要小些)用于“滚车轮",;左手拿硅片竖立在后面的玻璃培养皿内,右手旋转硅片,让硅片边沿的胶泡在PGMEA中,这一步用来去除硅片边沿较厚的SU8胶,称之为“滚车轮”。

然后将硅片放至第一个玻璃皿内浸泡,有胶的面朝上,轻轻摇晃玻璃皿,使PGMEA充分浸泡SU8胶,观察图形,待泡至图形若影若现时,即用镊子夹起硅片,用PGMEA 冲洗残余的SU8至“流沙”消失,此时马上用异丙醇冲洗残余的PGMEA,此时如果有白色出现说明该处显影没有完成,应继续显影,直至白色消失。

然后在硅片背面放至一张滤纸以吸走多余的显影液,用氮气枪轻轻吹干表面的液体(一定要小心轻轻吹,避免吹动阳模甚至将硅片吹至地上),准备后烘.安全:PGMEA对人体具有毒性,显影应该在通风橱中完成,且显影完后应尽快将废液拿到分生,稀释后小心倒至水槽,且同时打开水龙头冲洗。

实验完毕,物品归位,清洗器皿七.坚模(1)目的:增加SU—8阳模和玻璃基片之间的粘附力(2)仪器工具:热平板(3)步骤:显影结束后,将SU—8阳模放到热平板上启动程序开始坚模。

程序Ⅳ:step1:目标温度135℃,升温速度120℃/h,保持时间2h。

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