用于玻璃刻蚀的新型光刻胶.doc

用于玻璃刻蚀的新型光刻胶柯旭，巫文强，王跃川 **（四川大学高分子科学与工程学院，成都 610065）近 10 年来微型元器件和微型系统(MEMS)的发展令人瞩目，已经显现了现实和潜在的应用价值玻璃是 MEMS 的主要材料，各种类型的玻璃材料在微光电系统及生物芯片中得到了大量的应用，玻璃的刻蚀技术成为 MEMS 的关键环节 [1-4]直接使用光刻胶作为玻璃表面的掩膜是最经济、最方便的方法，但无论正型或负型光刻胶，在 HF 湿法刻蚀时仅 1-3 分钟就从玻璃基材上漂浮、脱落，原因来自两方面：一是光刻胶掩膜与玻璃的附着力不够，另一原因是刻蚀剂从掩膜/玻璃的界面侵蚀，形成侧向的刻蚀使掩膜悬空Gross 等人采用特殊工艺制作的光刻胶掩膜使 HF 刻蚀玻璃的深度达到 33μm [8],但是工艺过于复杂，在一般实验室条件下很难实现本工作采用改性超支化聚酯制备了作为刻蚀掩膜的光刻胶，研究了该感光树脂的感光活性、最大凝胶率（图 1）以及对玻璃的附着性，研究了 HCl、HNO 3 对 HF 刻蚀玻璃的影响，所得的混合刻蚀剂对载玻片玻璃的刻蚀速度≥35μm/min（图 2） ；以该光刻胶为单层掩膜，可得到线宽 50μm 的清晰刻蚀图样（图 3） ，玻璃的刻蚀深度超过 38μm（图 4） 。

References:[1]. J.Zhang, T.H.Gong. Proceedings of SPIE, 2000, 4174: 356.[2]. Z.H.Fan, D.J.Harrison, Analytical Chemistry,1994, 66: 177.[3]. C.S.Effenhauser, A.Manz, H.M.Widmer. Analytical Chemical, 1993, 65: 263.[4]. P.C.Simpson, A.T.Woolley, R.A.Mathies. Biomedical Microdevices, 1998, 1: 7.图 1 光刻胶的凝胶率—曝光时间曲线 图 2 刻蚀液浓度与玻璃刻蚀速度*通讯联系人：王跃川，E-mail:wangyc@051015202530354012 16 20 24 28 32 36 40Concentration ofHF(W%)Etching rate(μm/min)Only HF+ HNO3+ HCl图 3 以光刻胶为掩膜刻蚀玻璃基材后生成的 图 4 为样件刻断面的 SEM 照片图形（光学显微照片，光刻胶曝光用石英掩膜，线宽 50μm）A New Photoresist For Glass EtchingKe Xu , Wu Wenqiang, Wang Yuechuan *(College of Polymer Science and Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065)Abstract: Wet chemical etching is an important method for the microfabrication of glass device. The purpose of this work is to improve the performance of photo patterned masks of photoresists against wet chemical etching agents. Modification of photo-reactive hyperbranched polyesters with epoxy resin increased the photo-activity, gel contents and adhesion to glass. The wet etching agents made of HF and HCl, HNO3 exhibited high etching rate (≥35μm/min ). Photoresists made of the modified photoreactive hyperbranched polyesters were patterned and were used as the mask for glass etching. Clear etching patterns with line width of 50μm were prepared. The etching depth for glass over 38μm was realized.Keywords: Glass etching Photoresist Mask Hyperbranched polymer 。