上海第三代同步辐射装置及其在光刻和LIGA中的应用

对即将动工的上海第三代同步辐射装置及其主要参数作了介绍,叙述了目前同步辐射ｘ射一光刻和ＬＩＧＡ的一些技术进步情况,并对未来ＳＳＲＦ光刻实验珠应用前景作了简要分析。     

微细加工新技术—LIGA技术

LIGA技术是近几年才开展起来的一门新技术,是微细加工的一种新方法。本文对这一技术,从简单工艺过程到每个具体工序环节都详细、深入地进行了介绍。LIGA技术是由光刻、电铸、塑铸三个环节组成,尤刻以同步辐射深度X光曝光为主。由于同步辐射X光有非常好的平行性、极高的辐射强度、连续的光谱,使这项技术能够制造出高宽比大到100、厚度可达几百微米、结构侧壁平行线偏差在亚微米范围内的微米级三维立体结构。通过电铸、塑铸就可将这一结构转换成金属或塑料的微结构产品。 这项技术在短短几年的发展过程中,已制造出电机、齿轮、发动机、涡轮、联杆、单色器、光纤联接器、电联接器、喷嘴、泵、阀、加速度传感器等微型结构与器件,被认为是将对下一世纪带来重大影响的一门新技术。     

LIGA技术研究与进展

本文综述了ＬＩＧＡ技术，介绍了国内外对ＬＩＧＡ技术的改进与推广，并讨论了ＬＩＧＡ技术在传感技术中的应用。     

LIGA掩模板的制备与同步辐射X射线深度光刻的研究

采用同步辐射进行深度Ｘ射线光刻是ＬＩＧＡ工艺的关键工序,它包括ＬＩＧＡ掩模板的制备、光刻胶的涂制与深度Ｘ射线光刻等多个工艺环节,该技术在深度比要求高的微光、微机械及微机电系统的元件制造领域有独特优势＾［１］,报道采用ＬＩＧＡ工艺制作微齿轮所涉及上述工艺的研究结果。     

LIGA工艺的发展及应用

介绍了LIGA(lithographie,galvanoformungandabformung)技术以及在此基础上开发出来的准LIGA(like－LIGA)技术、SLIGA(sacrificialLIGA)、M2LIGA(movingmaskLIGA)技术和抗蚀剂回流LIGA(PRLIGA———photoresistreflowLIGA)技术等。利用这一系列LIGA技术,可以生成具有高深宽比的复杂微结构,如微尖阵列、球形曲面、活动部件等,能较好地满足MEMS发展的需要。最后指出了目前这些方法存在的缺陷。     

基于准分子激光工艺制作X射线光掩膜

LIGA工艺是一项能够应用于制造三维微机械结构的微细加工技术,但制作掩膜版工艺复杂、成本高。为了解决商用的微光学系统制造成本问题,在Au薄膜上用准分子激光直写的方法制作掩膜,这样既能够很快得到雏形,同时也能够降低制作的掩膜版的成本。分析讨论了基于电子束制作掩膜版和基于准分子激光制作掩膜版两种方法,得出了准分子激光制作的掩膜在成本和时间上都有优势的结论。将通过准分子激光技术制作的掩膜置于X射线下,在PMMA基板上可以加工很好的三维微结构。通过依次直接激光烧蚀金薄膜可以加工具有一系列微球状结构的吸收体图形,再将此图形转写到PMMA基板上,可以得到的最低像素为25μm。     

深紫外深度光刻蚀在LIGA工艺中的应用

随着MEMS在各个领域的运用,人们也开始探讨低成本、操作方便的LIGA工艺。本文重点介绍了一种用于深紫外光深度光刻实验装置的设计,并将该实验装置成功地应用于LIGA工艺的深度光刻中,光刻实验结果表明深紫外光深度光刻具有很大的实用意义。     

质子LIGA工艺的探讨

提出采用掩模法的质子LIGA方法,即利用厚胶光刻产生掩模,然后进行质子束深度刻蚀、显影获得微结构。根据TRIM96程序进行模拟计算,该方法可以获得深度达数毫米、深宽比为30以上的微结构。利用通常的LIGA工艺制备了质子束深度刻蚀的掩模。在高能所35MeV质子加速器上进行曝光试验,结果表明,采用PMMA光刻胶具有足够的灵敏度。     

微电铸技术及其工艺优化进展研究

随着微机电系统(MEMS)和微影微电铸微模铸(LIGA)两种技术的发展,微电铸工艺正逐渐展现着其独特的魅力和发展潜力。然而,现有工艺中存在的缺陷也严重阻碍了其进一步发展。因此,对微电铸工艺进行深入研究,突破其工艺瓶颈,将对微加工工艺的应用和推广起着重要作用。着眼于目前微电铸工艺中存在的不足,从工艺缺陷的理论形成机理出发,总结了近期微电铸领域在工艺缺陷的改进方面所做出的努力及成果,并对微电铸工艺未来的发展趋势提出了一些看法。     

用金刚石薄膜制造X射线掩模版

用金刚石薄膜作为支撑层，金作为吸收体；同时，采用Ｎｉ合金过渡层来解决金刚石与金之间结合力小，热匹配性能差等问题。制作的掩模版具有较好的反差效果。同时，还具有工艺简单，成品率高等特点。     

LIGA技术制造微流量计的研究

介绍了利用ＬＩＧＡ技术中的同步辐射光刻、微电铸技术和微装配技术制作微流量计的研究，讨论了微流量计的结构和工作原理。设计和研制了一种微流量计。     

利用紫外光刻技术进行SU8胶的研究

SU 8光刻胶优异的性能在MEMS技术的发展重得到了广泛的应用 ,已经成为MEMS研究中必不可少的方法之一。SU 8光刻胶能够进行厚度达毫米的结构研究工作 ,另一方面SU 8结构具有很好的侧面垂直结构 ,通过控制工艺参数 ,能够获得满意的SU 8胶结构。SU 8光刻胶已应用于LIGA技术的标准化掩模制造工艺和一些器件的研究工作。在SU8胶研究过程中 ,克服了许多技术难题 ,使得这一技术能够应用到实际的需要中。     

太赫兹波的几个基本问题

介绍了用于加工太赫兹波元件的微机械加工技术(铣削、放电加工、电铸、湿法腐蚀Si、干法腐蚀Si、厚光刻胶:SU-8和LIGA)及其最新结果。重点描述了应用于太赫兹波的器件和集成电路,如将可用于太赫兹波的各种新颖二极管、半导体纳米器件、新的高电子迁移率晶体管、毫米波集成电路、量子器件、红外器件、量子级联激光器(单极级间跃迁激光器)。基于带间跃迁量子机理的半导体器件(譬如量子级联激光器)的频率极限高于与半导体能带隙相关器件的频率,其大多数体半导体的频率可以达到10THz以上。但是,基于经典的电子扩散传输机理的二极管、三极管的高频极限则受限于渡越时间和寄生参数RC时间常数。     

利用LIGA技术制造夹钳

在航天、国防、医学、核物理等领域,有着对仪器设备向小型化、复杂化、集成化方向发展的要求。在这一动力驱动下,精密机械加工、 Ｌ Ｉ Ｇ Ａ 技术以及硅技术有了长足发展,制造出许多部件和产品。但对于复杂的微机电系统,单靠这些技术难以实现,需要进行系统的装配工作。微夹钳也是在这一需求下发展起来的。除此之外,在细胞操作和其他微细操作过程中也迫切需要这样的执行软件。本文利用 Ｌ Ｉ Ｇ Ａ 技术进行了这方面的研究工作,并得到了一些结果。     

An adaptive technique for determining a reduced model for a system

A reduced or sparse system model is discussed that will contain only the most significant components, as opposed to a complete finite impulse response (FIR) model which may not be very accurate with the requirement of only a few components. The technique presented uses an adaptive delay filter to provide the sparse model and compares it to the model obtained with the standard adaptive filter     

LIGA技术在医疗器械制备中的应用

文报道了近几年来 LIGA技术的改进 (如制备活动微结构和特殊形状侧壁以及与集成电路的准单元集成等 ) ,描述了用 L IGA技术制备的器件和微系统在医疗中的应用 ,包括微执行器、液体控制系统 (微泵和微阀 )、微光谱仪、光化学分析系统等。     

Ni和Ni-PTFE自润滑模具的脱模研究

微塑铸是LIGA技术大批量、低成本生产的关键技术。由于LIGA技术制造的微结构具有较大的高宽比 ,在脱模过程中 ,模具侧壁与塑铸材料之间会存在较大的摩擦力。这种摩擦力会损毁模具或塑铸产品 ,从而给脱模带来困难。本文制作了镍 (Ni)模具和Ni PTFE(聚四氟乙烯 )模具 ,并比较其脱模效果。试验表明 ,对同一种微结构 ,Ni PTFE模具的连续脱模次数要多于Ni模具。     

二次X射线曝光制作凹面光栅

介绍了一种通过微细加工技术即二次X射线曝光制作凹面光栅的方法。首先利用X射线截面光强遵循高斯分布的性质，无LIGA掩模版曝光显影后在PMMA上得到凹面，凹面深度可由曝光时间控制；再用带有光栅图案的LIGA掩模版第二次曝光显影在凹面上制作光栅。利用不同的掩模版，非常方便地制作了一维和二维凹面光栅，其粗糙度RMS值小于20nm。     

Applications of LIGA technology to precision manufacturing of high-aspect-ratio micro-components and -systems: a review

The by far leading technology for manufacturing MEMS devices is Si-micromachining with its various derivatives. However, many applications of microsystems have requirements on materials basis, geometry, aspect ratio, dimensions, shape, accuracy of microstructures, and number of parts that cannot be fulfilled easily by mainstream silicon-based micromachining technologies. LIGA, an alternative microfabrication process combining deep X-ray lithography, plating-through-mask and molding, enables the highly precise manufacture of high-aspect-ratio microstructures with large structural height ranging from hundreds to thousands of micrometers thick. These tall microstructures can be produced in a variety of materials with well-defined geometry and dimensions, very straight and smooth sidewalls, and tight tolerances. LIGA technology is also well suited for mass fabrication of parts, particularly in polymer.Many microsystems benefit from unique characteristics and advantages of the LIGA process in terms of product performance. The LIGA technology is briefly reviewed. The strengths of the manufacturing method and its main fields of application are emphasized with examples taken from various groups worldwide, especially in micromechanics and microoptics.     

LIGA技术制作微反应器的研究

介绍了微反应器的基本原理，根据化学反应传质和传热的需求，对反应微管道的几何形状和尺寸进行了初步设计，并利用LIGA技术制作完成了一种用于催化反应的微反应器。