一种厚光刻胶膜厚度的非接触式光学测量方法技术

本发明专利技术属于微制造技术领域，提供一种厚光刻胶膜厚度的非接触式光学测量方法，该方法通过在利用光学显微镜进行光刻胶厚度测量时引入胶膜的折射率，将偷眼观察到的虚像转化为实像，得到准确的胶膜厚度。其测量步骤包括“基底预处理‑胶膜制作‑胶厚测量‑曝光、显影”，解决现有技术中电解法、水晶阵子法、干涉法、光谱扫描法、X射线法和椭圆偏振法等测量方法的不足和应用的局限性，实现了几百微米厚光刻胶厚度的准确测量，具有应用范围广，简单，高效的特点，能够提高金属微结构电铸型膜制作的尺寸精度和制作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种厚光刻胶膜厚度的非接触式光学测量方法
本专利技术属于微制造
，涉及到光刻工艺中胶膜厚度的测量方法，尤其涉及一种匀胶后，曝光显影前测量厚光刻胶膜厚度的光学测量方法。
技术介绍
基于光刻胶模的微电铸技术制作金属微器件的工艺中，光刻胶膜的厚度决定了电铸金属微结构的高度。在光刻胶模的制作过程中，对于厚度为几百微米的大厚度光刻胶膜，不合适的光刻工艺参数往往会引起胶膜前烘、曝光或后烘时间不足、光化学反应不充分、显影时无法得到合格的微电铸胶膜型腔，最终导致微电铸工艺无法进行。因此要想获得高质量的微电铸胶膜型腔，需要在曝光前准确地测量光刻胶膜的厚度，并根据胶厚确定合适的曝光剂量、后烘和显影时间等光刻工艺参数，以提高光刻胶模制作的成功率、减小金属微器件的开发成本。目前，常用的薄膜厚度测量方法主要有光学方法和非光学方法。其中非光学方法主要包括电解法和水晶振子法。电解法主要用于测量金属薄膜的厚度。水晶振子法主要用于测量物理蒸镀膜的厚度，并且利用该方法测量膜厚时需要已知膜层材料的密度。因此，非光学方法均不适用于测量厚光刻胶膜的厚度。而光学方法主要包括干涉法、光谱扫描法、X射线法和椭圆偏振法。干涉法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种厚光刻胶膜厚度的非接触式光学测量方法，其特征在于以下步骤：步骤一，基板预处理对金属基板进行粗磨、精磨、抛光处理后，超声清洗基板表面；步骤二，制作胶膜采用台式匀胶机在金属铜基板表面旋涂SU‑8光刻胶，将涂覆光刻胶的铜基板置于热板上进行前烘；步骤三，测量胶厚3.1)确定光刻胶的折射率：取两块相同的带有光刻胶膜的金属基板；前烘后利用光学显微镜分别在两个金属基板样片的不同位置测量视觉厚度H’，曝光显影后利用工具显微镜在相同位置测量实际厚度H，得到两组不同厚度胶膜的视觉厚度值和实际厚度值.由于H'和H满足线性关系，以H'为横坐标，H为纵坐标将数据点描绘在直角坐标系中，并通过最小二乘法拟合得到线性...

【技术特征摘要】
1.一种厚光刻胶膜厚度的非接触式光学测量方法，其特征在于以下步骤：步骤一，基板预处理对金属基板进行粗磨、精磨、抛光处理后，超声清洗基板表面；步骤二，制作胶膜采用台式匀胶机在金属铜基板表面旋涂SU-8光刻胶，将涂覆光刻胶的铜基板置于热板上进行前烘；步骤三，测量胶厚3.1)确定光刻胶的折射率：取两块相同的带有光刻胶膜的金属基板；前烘后利用光学显微镜分别在两个金属基板样片的不同位置测量视觉厚度H’，曝光显影后利用工具显微镜在相同位置测量实际厚度H，得到两组不同厚度胶膜的视觉厚度值和实际厚度值.由于H'和H满足线性关系，以H'为横坐标，H为纵坐标将数据点描绘在直角坐标系中，并通过最小二乘法拟合得到线性方程，直线的斜率就是折射率数值.3.2)确定光刻胶折射率后对厚胶膜进行测量：调节光学显微镜的细准焦螺旋，使其焦点分别聚焦到胶膜顶面和底面，二者的高度差即为胶膜的视觉厚度；光刻胶的实际厚度为视觉厚度与其折射率的乘积；步骤四，曝光、显影光刻胶膜厚度测量后确定曝光剂量和曝光时间；将曝光后的基板放置在热板上进行后烘，随后冷却至室温；用光刻胶显影液对微电铸胶膜进行显影，最后，采用去离子水冲洗干净，氮气吹干即可得到具有微电铸型膜的金属基板。2.根据权利要求1所述的一种厚光刻胶膜厚度的非接触式光学测量方法，其特征在于，步骤二中旋涂SU-8光刻胶时：低速设置为500～700rpm，持续时间为15～30s；高速设置为800～1000rpm，持续时间为20～40s。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜立群，宋畅，李晓军，朱和卿，赵雯，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21