《LIGA原理介绍》PPT课件.ppt

浅谈LIGA及相关技术哈尔滨工业大学机电工程学院10S008231,浅谈LIGA及相关技术,浅谈LIGA及相关技术,典型MEMS器件硅微马达器,浅谈LIGA及相关技术,硅微惯性传感器,浅谈LIGA及相关技术,LIGASLIGALIGA-likeDevelopmentofLIGAtech,浅谈LIGA及相关技术,1.深度X射线曝光2.微电铸3.模铸LIGA技术是深度X射线曝光、微电铸和微复制工艺的完美结合,浅谈LIGA及相关技术,LIGALIGA技术，是一种基于X射线光刻技术的MEMS加工技术，主要包括X光深度同步辐射光刻、电铸制模和注模复制三个工艺步骤。,特点：高深宽比（1微米宽，1000微米深）1）需要功率强大的回旋加速器产生的软X射线作光源2）掩膜版要求高、成本高3）难于与IC集成制作,浅谈LIGA及相关技术,1.深度X射线曝光2.微电铸3.模铸,浅谈LIGA及相关技术,1）以同步加速器放射的短波长（1nm）X射线作为曝光光源，在厚度达0.5mm的光致抗蚀剂上生成曝光图形的三维实体；2）用曝光蚀刻图形实体作电铸模具，生成铸型；3）以生成的铸型作为模具，加工出所需微型零件。,浅谈LIGA及相关技术,浅谈LIGA及相关技术,LIGA,浅谈LIGA及相关技术,浅谈LIGA及相关技术,SLIGA工艺中，牺牲层用于加工形成与基片完全相连或部分相连或完全脱离的金属部件。利用SLIGA技术可以制造活动的微器件。,即在形成微机械结构的空腔或可活动的微结构过程中，先在下层薄膜上用结构材料淀积所需的各种特殊结构件，再用化学刻蚀剂将此层薄膜腐蚀掉，但不损伤微结构件，然后得到上层薄膜结构（空腔或微结构件）。由于被去掉的下层薄膜只起分离层作用，故称其为牺牲层。,浅谈LIGA及相关技术,工艺过程为：先在平面基板上布设一层牺牲层材料，如聚酰亚胺、淀积的氧化硅、多晶硅或者某种合适的金属等，与电镀的材料相比，这些材料比较容易被有选择地去除。然后在基片和牺牲层上溅射一层电镀基底，其后的工艺与常规SLIGA工艺相同。在完成LIGA技术的微电铸工艺之后将牺牲层去除，就可获得可活动的微结构。,浅谈LIGA及相关技术,SLIGA,浅谈LIGA及相关技术,准LIGA技术是利用常规光刻机上的深紫外光对厚胶或光敏聚酰亚胺光刻,形成电铸模,结合电镀、化学镀或牺牲层技术,由此获得固定的或可转动的金属微结构。它不需要象LIGA技术所需的昂贵设备,制作方便,故将是影响下世纪微机械加工的一项重要技术。,Like-LIGA,浅谈LIGA及相关技术,准LIGA技术（LIGAlike工艺）,DEM工艺,A：曝光,B：ICP,C：电镀,D：去硅,E：铸塑,衬底,掩膜,胶,金属,铸塑材料,浅谈LIGA及相关技术,LIGA不足：由于LIGA技术需要极其昂贵的X射线光源和制作复杂的掩模板，使其工艺成本非常高，限制该技术在工业上推广应用。,发展：LIGA-likeLaser-LIGAUV-LIGA,浅谈LIGA及相关技术,UV-LIGA工艺实际上是用深紫外光的深度曝光来取代LIGA工艺中的同步X射线深度曝光。,UV-LIGA微结构照片,浅谈LIGA及相关技术,国内新兴发展起来的使用SU-8负型胶代替PMMA正胶作光敏材料，以减少曝光时间和提高加工效率，是LIGA技术新的发展动向。这是,由于LIGA技术需要极其昂贵的X射线光源和制作复杂的掩模板，使其工艺成本非常高，限制该技术在工业上推广应用。于是出现了一类应用低成本光刻光源和(或)掩模制造工艺而制造性能与LIGA技术相当的新的加工技术，通称为准LIGA技术或LIGA-like技术。如，用紫外光源曝光的UV-LIGA技术，准分子激光光源的Laser-LIGA技术和用微细电火花加工技术制作掩模的MicroEDMLIGA技术.用DRIE工艺制作掩模