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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(duì)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(lái)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(gè)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(gè) 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(zhǎng)。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(gè)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(dòng)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(shí)，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(gè)過程應(yīng)針對(duì)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(duì)于包括電鍍?cè)趦?nèi)的應(yīng)用，推薦使用MCC引物80/20 (HMDS)對(duì)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(gè)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(lái)實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)現(xiàn)在都有這個(gè)功能，可以通過編程自動(dòng)完成。

通過移除任何邊緣珠，掩模可以與晶圓片緊密接觸，從而提高分辨率和長(zhǎng)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(duì)流烤箱。在對(duì)流烤箱烘烤過程中，抗蝕劑上可能會(huì)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(zhǎng)烘烤時(shí)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(shí)間。

注意:要優(yōu)化烘烤時(shí)間/條件，請(qǐng)?jiān)谝?guī)定時(shí)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(duì)于基于橢圓度和其他光學(xué)測(cè)量的薄膜厚度測(cè)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(zhǎng)通濾波器來(lái)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(shí)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(shí)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(jì)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(shí)，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(shí)間。這些發(fā)展時(shí)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(shí)，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(jiǎn)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(duì)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(shí)才需要。一個(gè)硬烘焙或*后的固化驟，以確保SU-8 2000的性質(zhì)不改變?cè)趯?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(shí)，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(shí)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(jì)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(shí):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(shí)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(qǐng)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(chǔ)

在40-70°F(4-21°C)的溫度下，將SU-8 2000儲(chǔ)存在陰涼干燥的環(huán)境中，避免陽(yáng)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(gè)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(qǐng)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(shí)，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(shí)應(yīng)通風(fēng)良好，避免吸入蒸汽或薄霧。如與皮膚接觸，請(qǐng)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(duì)于這些產(chǎn)品的信息、使用、處理、存儲(chǔ)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。