金属微光栅及金属微柱阵列结构的制作工艺

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1、．．／犬ｉｌ嫂－大學ＤＡＬＵＮＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＡＮＩＩ？士芽位文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ金属微光栅及金属微柱阵列结构的制作工艺学科专业测试计量技术及仪器作者姓名ｍｍ立群教授指导教师杜２Ｏ１５５０＿＿＿＾Ｍ＿答辩日期＿＿硕士学位论文金属微光栅及金属微柱阵列结构的制作工艺ｔ－ＦａｂｒｉｃａｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｏｆＭｅｔａｌＭｉｃｒｏｇｒａｔｉｎｇａｎｄＭｅｔａｌ－ｃｏｕｍｎｒｒａＳｔｒｕｃｔｕｒｅＭｉｃｒｏｌＡｙ国家自然科学基金项目（ＮＯ．

2、５１３７５０７７）资助作者姓名：鲍其雷＇计量技术及仪器学科、专业：测试学号１２０４１８４：２指导教师：杜立群教授完成日期：２０１５年０５月丈遠理工丈摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并

3、表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：家爲７於极辟到作者签名：Ａ月分日：年日期大连理工大学硕士学位论文摘要随着ＭＥＭＳ技术的迅速发展，军事装备、通信网络信息业、生物医学工程、汽车工业等领域对金属微器件的需求日趋增多－ＬＩＧＡＭＥＭＳ中制。与此同时，ＵＶ技术作为一作金属微器件的主要手段之，受到了密切的关注和实际的应用。本课题主要研宄了金属微光栅及金属微柱阵列结构的制作工艺，具体内容包括高深宽比镍金属微光栅和镍金属微柱阵列结构的制作及高温灰化去除ＳＵ－８胶的工艺研宄三个方面。－利用ＵＶＬＩＧＡ工艺在金

4、属基底上制作了具有高深宽比的金属微光栅。为削弱厚胶“＂一－制作过程中的边珠效应。、，提出了低速高速的勾胶方法釆用分层曝光次显影的ＳＵ－８方法制作了微电铸用胶厚胶胶模，解决了高深宽比厚胶胶模制作困难的问题。为了克服电铸时间长引起的铸层缺陷问题。，采用分次电铸等措施制作了电铸光栅结构“－。同时通过线宽补偿的方法解决了溶胀引起的线宽变小问题在去胶工序中，釆用超声”－超声循环往复的方法浸泡。制作的金属微光栅结构的周期为凸台长宽高为９００ｉｍｘ６５ｍｘ２４３，其深宽比达到５：１，尺寸相对误差５１％，表面粗糙度分．１７ｍｎ。＾Ｈ＾ｍ利用ＵＶ－ＬＩＧＡ工艺在镍基

5、底上制作了具有高深宽比、大面积的镜金属微柱阵列结。采用高频超声显影技术，，构，解决了微孔显影困难的问题缩短了显影时间制作了ＳＵ－８与基底结合力良好且图形质量高的电铸用胶胶膜。通过分层电铸，调节表面活性。剂的浓度以及小电流电铸的方法解决了微孔电铸时铸层高度均勾性差的问题最终，采用湿法化学去胶的方法，获得了２０３ｘ２０３、直径８（ｕｎ、２５０ｌｍ的金属微柱阵个Ｈ高度＾．１％０．３％。列结构，尺寸相对误差分别低于２和－８－８研究了高温灰化去除ＳＵ胶的工艺。探究了金属基底上高温灰化法去除ＳＵ胶－的工艺流程，经过实验得到了ＳＵ８胶灰化的最低温度范围，针对高温

6、灰化过程中产生的结构变形大、金属基底渗碳及结构氧化等问题，给出了具体的解决方案。高温灰化－８３去除ＳＵ：１的非密集的镍微结构胶的工艺不仅可以单独应用于深宽比低于，而且－８胶的辅助方法还可作为去除ＳＵ。关键词ＵＶ－：金属微光栅ＬＩＧＡ属微柱阵列结构高温灰化；高深宽比；；金；Ｉ大连理工大学硕士学位论文ｒｃａｔｏｎｒｃｅｓｓｏｆｅ－－ＦａｂｉｉＰｏＭｔａｌＭｉｃｒｏｒａｔｉｎａｎｄＭｅｔａｌＭｉｃｒｏｃｏｌｕｍｎｇｇＡｒｒａＳｔｒｕｃｔｕｒｅｙＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｒａｉｄｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆＭＥＭＳ

7、ｔｅｃｈｎｏｌｏｔｈｅｄｅｍａｎｄｓｏｆｍｅｔａｌｍｉｃｒｏｄｅｖｉｃｅｓｐｐｇｙ，ｗｏｒｋ？ｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆｍｉａｒｅｕｍｅｎｔｃｏｍｍｕｎｃａｏｎｎｅｎｍａｔｉｏｎｉｎｄｕｓｉｏｌｉｔｉｉｔｉｔｉｆｏｒｔｒｂｙ，，ｑｐｙｍｅｄｔＭ－ＬＡｔｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎａｕｏｍｏｔｉｖｅｉｎｄｕｓｔｒａｎｄｓｏｏｎ．ｅａｎｗｈｉｌｅＵＶＩＧｅｃｈｎｏｌｏｋｎｏｗｎｇ，ｙ，ｇｙａｓｔｈｅｒ