紫外厚胶光刻技术在3-d+mems电感中的应用

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1、第4+卷第+期增刊仪器仪表学报4))2年*月紫外厚胶光刻技术在!"#$%$&电感中的应用李雯谭智敏薛昕刘理天’清华大学微电子学研究所北京()))*+,摘要研究了紫外厚胶光刻技术在三维微机械电感中的应用-实验用负性光刻胶./0*构造了三维微机械电感的胶结构模型1并对光刻胶的工艺条件进行了研究-结果表明1负性光刻胶./0*的光敏性好1形成的胶结构侧墙较陡直1能够实现较大的深宽比1为结构复杂的三维微机械电感的制作提供了保证-关键词紫外厚胶光刻203454.电感6789:;<=>?@;AEF9F:?GHI:FJ@@K9L?:9

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16、V}203454.,R#Y~Zy{-引言6&6"C紫外厚胶光刻的工艺研究电感作为应用于通信领域中的重要器

17、件1是滤波器.67-实验过程谐振器的重要组成部分1同时1电感还是重要的阻抗耦合实验中使用的厚光刻胶为负性光刻胶./0*8)-和频率耦合器件1因此1在微机电系统的研究和应用过程首先1用9P0+3型匀胶机匀胶-用热板对胶膜进行前中1电感是重要的元件-新型的203454.电感由于能烘1前烘温度:);-待硅片冷却后进行光刻1光刻的主有效的减小电感所占用的硅片面积1大大提高电感值和要设备为德国卡尔<休斯公司生产的430=双面对准/值1有着巨大应用前景-它采用厚胶光刻在硅基体上形光刻机-曝光后进行中烘1中烘温度为:);-显影1漂成模型1通过电镀技术构造电感的

18、0Y线圈1(2洗-最后进行后烘1去除胶膜上的龟裂--其中1紫外厚胶光刻技术是构造电感桥结构的关键工艺1光刻的质在203454.电感桥结构模型的制造过程中1采量直接影响了203454.电感的性能-用了两次曝光1一次显影的方法1(21如图(所示-在第目前1紫外厚胶光刻中采用的光刻胶主要有正性一次曝光后不中烘1不显影1直接匀第二次胶1进行第光刻胶3U系列和负性光刻胶./0*系列-由于负性光二次光刻-中烘光刻一1光刻二1显影形成电感的桥结刻胶./0*的粘度大1光敏性强1在紫外光区域1能实构模型-现较高的深宽比和较好的侧墙陡直度1因此在制造高676实验结果

19、及分析深宽比454.的微机械技术中1有着广泛的应在三维微机械电感中1随着桥结构高度的增加1电用14522感值和/值均会提高1因此胶膜的厚度对电感的性能-这万方数据里深入研究了./0*紫外厚胶光刻的工艺条件1并将其应用于203454.电感的制造过程中-影响较大-实验结果表明1./0*的胶膜厚度随着转速2.8仪器仪表学报第2.卷的降低而增加!其前烘!曝光!显影等工艺的条件也应.0-(#采用两次匀胶!两次曝光!一次显影的工艺完该随之相应的变化!如表"#成#图2%=)是用5678构造的三维微机械电感完整的胶结构模型!通过后续的电镀工艺可以形成电感的>?线

20、圈结构#去胶是5678应用时存在的一个重要问题#由于5678在曝光后会发生热交联!所以无法用丙酮等有机溶剂溶解#实验中!用10@的热水浸泡!利用热应力使胶溶胀!实现去胶的目的A.B#此外!也可以通过烧胶!CD9刻蚀等方法去胶#E结论图"多次曝光!一次显影形成桥结构模型基于:9:5工艺的三维微机械电感可以在有限表$工艺条件和胶膜厚度之间的关系的硅片面积上获得较高的电感值和F值!发展前景广转速前烘曝光后烘显影胶厚阔#5678紫外厚胶光刻技术成本较低!并与传统的D>%&’()%*)%*)%*)%(+,)%-()工艺相兼容!是37G:9:5电感制作过程中

21、的关键工./00102010321艺#实验结果表明!匀胶时的转速!前烘温度和时间等.000"202/"20..3工艺条件对胶膜的质量有较