本发明专利技术属于激光微细加工领域。一种采用激光对ＳＵ－８胶曝光光刻的方法，其特征在于：采用波长为３５５ｎｍ的三倍频Ｎｄ：ＹＡＧ激光器（１）作为对ＳＵ－８光敏胶进行曝光光刻的光源，激光经均束后通过图案透光的掩模板（４），再经聚焦物镜（５）投影到ＳＵ－８光敏胶上进行曝光，生成ＳＵ－８胶掩模图案结构。装置，其特征在于：尾部是以三倍频Ｎｄ：ＹＡＧ激光器（１）构成的发光源，其后是光刻匀束－投影系统，该系统包括沿激光束前进方向上依次置有透镜（２）、波导管（３）、掩模板旋转台（４）、聚焦物镜（５）和光刻工作台（６）。本发明专利技术由于激光为单色光，与高压汞灯相比，可以避免其它波长的杂散光对ＳＵ－８光刻胶的影响，也可以制作更小线宽的ＳＵ－８胶图形；在造价和运行费用方面远小于同步辐射Ｘ射线。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种采用波长为355nm的三倍频Nd:YAG激光光刻SU-8胶的方法，属于激光微细加工领域。它主要应用于LIGA工艺中对SU-8胶微结构图形进行深层光刻，应用于微电子以及微电子机械领域中对SU-8胶微小元器件进行激光微细加工。
技术介绍
现有用于SU-8胶光刻的方法有两种。一种是以同步辐射X射线作为曝光光源(A.L.Bogdanov and S.S.Peredlov，“Use of SU-8 photoresistfor very high aspect ratio X-ray lithography”，MicroelectronicEngineering 53，2000，493-496)，这种方法虽然能够加工高深宽比、侧壁陡直的SU-8胶图形，但设备昂贵、装置庞大，应用和推广受到很大的限制。另一种方法采用高压汞灯的I线光做为曝光光源(Paul M.Dentinger，Karen L.Krafcik，Kelby L.Simison，Richard P.Janek，JohnHachman，″High aspect ratio patterning with a proximity ultravioletsource″，Microelectronics Engineering 61-62，2002，1001-1007)，尽管采用高压汞灯作为曝光装置成本较同步辐射X射线装置成本大大降低，但高压汞灯发光为连续光谱，需要应用复杂的透镜组滤掉其它波长的杂散光，因而相对费用较高，操作比较复杂，即使这样也很难完全避免杂散光对SU-8胶的影响；并且光线的可会聚性较差，很难用投影的方法加工出比掩模板小的图形。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种采用激光对SU-8胶曝光光刻的方法，来克服上述SU-8胶光刻方法的缺点，降低加工费用，提高光刻图形质量，为LIGA工艺提供微结构的光刻制备；并基于该方法构成一SU-8胶光刻系统。本专利技术提供了一种采用激光对SU-8胶曝光光刻的方法，其特征在于采用波长为355nm的三倍频Nd:YAG激光器1作为对SU-8光敏胶进行曝光光刻的光源，激光经均束后通过图案透光的掩模板4，再经聚焦物镜5投影到SU-8光敏胶上进行曝光，生成SU-8胶掩模图案结构。利用聚焦物镜5将透光掩模板4的图案按比例缩小地成像在SU-8光敏胶上。本专利技术的方法采用三倍频Nd:YAG激光器，产生波长为355nm的激光，适合于SU-8胶光刻的要求，SU-8胶的曝光波段为350nm-400nm。为了使激光能量分布均匀，提高光刻后SU-8胶图形的质量，采用一聚焦透镜使激光以一定的发散角进入光波导管。激光经波导管内壁多次反射，打乱激光的高斯模式，在波导管出口处形成能量分布均匀的光斑，波导管内壁经过抛光或镀膜，以提高波导管内壁的反射率。激光进入波导管前的发散角及波导管的尺寸可以根据要求进行调整。在波导管出口处加掩模，然后通过聚焦物镜将缩小的掩模的像投影到SU-8光刻胶上，完成光刻。本专利技术方法所用装置，其特征在于尾部是以三倍频Nd:YAG激光器1构成的发光源，其后是光刻匀束-投影系统，该系统包括沿激光束前进方向上依次置有透镜2、波导管3、掩模板旋转台4、聚焦物镜5和光刻工作台6。其中透镜2的焦距是可变的，用于改变激光进入光波导管的发散角。波导管3内壁经过抛光或镀膜，以提高波导管内壁的反射率。波导管3的内外径尺寸、长度和材料成分是可变的。内外径尺寸、长度的变化用于调整出口处光斑尺寸与均匀性。聚焦物镜5的焦距是可变的，以改变地成像在SU-8光敏胶上的图案缩小比例。由于激光为单色光，与高压汞灯相比，可以避免其它波长的杂散光对SU-8光刻胶的影响，也可以制作更小线宽的SU-8胶图形。在造价和运行费用方面远小于同步辐射X射线。附图说明图1是三倍频Nd:YAG激光光刻SU-8胶装置的示意图。图中1、三倍频Nd:YAG激光器，2、透镜，3、光波导管，4、掩模板旋转台，5、聚焦物镜，6、光刻工作台。具体实施例方式由三倍频Nd:YAG激光器1发出波长为355nm的激光，经过透镜2使光线以60度的发散角进入光波导管3，波导管内径为2cm，长50cm，内壁镀有铝膜。激光经波导管多次反射，在波导管出口处形成能量分布均匀的光斑。在出口处加掩模旋转台4，可以通过计算机控制更换掩模。掩模旋转台后加一5倍聚焦物镜5，然后将缩小的掩模的像投影到放有SU-8胶版的光刻工作台6上，完成SU-8胶的光刻。权利要求1.一种采用激光对SU-8胶曝光光刻的方法，其特征在于采用波长为355nm的三倍频Nd:YAG激光器(1)作为对SU-8光敏胶进行曝光光刻的光源，激光经匀束后通过图案透光的掩模板(4)，再经聚焦物镜(5)投影到SU-8光敏胶上进行曝光，生成SU-8胶掩模图案结构。2.根据权利要求1的方法，其特征在于利用聚焦物镜(5)将透光掩模板(4)的图案按比例缩小地成像在SU-8光敏胶上。3.根据权利要求1所述的一种采用激光对SU-8胶曝光光刻的方法所用装置，其特征在于尾部是以三倍频Nd:YAG激光器(1)构成的发光源，其后是光刻匀束-投影系统，该系统包括沿激光束前进方向上依次置有透镜(2)、波导管(3)、掩模板旋转台(4)、聚焦物镜(5)和光刻工作台(6)。4.根据权利要求3的装置，其特征在于，透镜(2)的焦距是可变的。5.根据权利要求3的装置，其特征在于，波导管(3)内壁经过抛光或镀膜。6.根据权利要求3或5的装置，其特征在于，波导管(3)的内外径尺寸、长度和材料成分是可变的。7.根据权利要求3的装置，其特征在于，聚焦物镜(5)的焦距是可变的。全文摘要本专利技术属于激光微细加工领域。一种采用激光对SU－8胶曝光光刻的方法，其特征在于采用波长为355nm的三倍频Nd:YAG激光器(1)作为对SU－8光敏胶进行曝光光刻的光源，激光经均束后通过图案透光的掩模板(4)，再经聚焦物镜(5)投影到SU－8光敏胶上进行曝光，生成SU－8胶掩模图案结构。装置，其特征在于尾部是以三倍频Nd:YAG激光器(1)构成的发光源，其后是光刻匀束－投影系统，该系统包括沿激光束前进方向上依次置有透镜(2)、波导管(3)、掩模板旋转台(4)、聚焦物镜(5)和光刻工作台(6)。本专利技术由于激光为单色光，与高压汞灯相比，可以避免其它波长的杂散光对SU－8光刻胶的影响，也可以制作更小线宽的SU－8胶图形；在造价和运行费用方面远小于同步辐射X射线。文档编号G03F7/20GK1664705SQ20051005528公开日2005年9月7日 申请日期2005年3月18日 优先权日2005年3月18日专利技术者刘世炳, 路亮, 刘院省, 陈继民, 陈涛 申请人:北京工业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采用激光对ＳＵ－８胶曝光光刻的方法，其特征在于：采用波长为３５５ｎｍ的三倍频Ｎｄ：ＹＡＧ激光器（１）作为对ＳＵ－８光敏胶进行曝光光刻的光源，激光经匀束后通过图案透光的掩模板（４），再经聚焦物镜（５）投影到ＳＵ－８光敏胶上进行曝光，生成ＳＵ－８胶掩模图案结构。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘世炳，路亮，刘院省，陈继民，陈涛，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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