一種正負膠工藝結合的微帶線制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種正負膠工藝結合的微帶線的制造方法，包括以下步驟：1）在玻璃片或者硅片上旋涂一層正膠作為器件釋放的犧牲層；2）在正膠上用磁控濺射工藝沉積一層Cu金屬作為電鍍的種子層；3）在上述的Cu種子層上涂正膠，并光刻；4）電鍍Ni作為微帶線接地層；5）濺射Cu金屬層；6）在上述得到的Cu層上面涂覆SU-8膠并光刻；7）濺射Cr/Cu電鍍種子層；8）在SU-8介質層上涂膠、光刻；9）電鍍微帶線；10）用溶劑將正膠溶解，使以SU-8膠作為介質層的微帶線器件從玻璃或硅片上釋放下來。
【專利說明】一種正負膠工藝結合的微帶線制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及RF MEMS制造技術，尤其是涉及一種微帶線的制造方法。
【背景技術】
[0002]隨著技術的發(fā)展，無線電技術朝越來越短的毫米波、亞毫米波方向發(fā)展。毫米波介于微波和光之間，具有頻帶寬、分辨率高、能全天候工作、易集成化等優(yōu)點，因此在軍事、通信、安全等領域中有著廣泛的應用。但是在毫米波段，隨著頻率的提高，對加工精度的要求越來越高，傳統(tǒng)的機械加工已經(jīng)不能滿足要求,必須借助于新的加工技術,而MEMS微細加工技術正能滿足加工精度的要求。它具有精度高、可控性好、可批量制造、與IC工藝相兼容等優(yōu)點。
【發(fā)明內容】
[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提出了一種正負膠工藝結合的微帶線制造方法。
[0004]本發(fā)明采用如下技術方案:
[0005]一種正負膠工藝結合的微帶線制造方法，包括以下步驟:
[0006]第一步，在玻璃或硅襯底上涂覆正性光刻膠，作為器件釋放的犧牲層；
[0007]第二步，在上述正性光刻膠上磁控濺射Cr/Cu種子層；
[0008]第三步，正膠光刻、電鍍微帶線金屬接地層；
[0009]第四步，濺射Cu金屬層；
[0010]第五步，涂覆SU-8負膠，并光刻出圖形；
[0011]第六步，最后在SU-8介質層上光刻、電鍍微帶線。
[0012]第七步，用弱堿性溶液和金屬腐蝕溶液逐層去除正性光刻膠和電鍍種子層，從而把微帶線器件從襯底上釋放下來。
[0013]本技術方案中，首先正膠作為器件釋放的犧牲層使用，這是因為正膠工藝兼容性好，易于溶解于有機溶劑和堿性溶液，因此是一種好的犧牲層材料。其次，SU-8負性光刻膠的顯影液是堿性溶液，而正性光刻膠會溶解于堿性溶液，因此為避免SU-8在顯影過程中對下層的正膠的溶解，需要在SU-8涂膠前濺射一層Cu金屬層，從而保護正膠在SU-8顯影過程中不被溶解。
[0014]在器件釋放的過程中，因為正膠在丙酮中會快速溶解，直接將基片放入丙酮中會導致正膠溶解的同時使金屬種子層撕裂，從而粘連在器件上的問題，因此在釋放過程要用弱堿性溶液逐層去除正膠露出金屬種子層，然后用特定的腐蝕液去除金屬種子層，重復該過程直至將最下層的正膠溶解，從而將器件釋放下來。
[0015]本發(fā)明獲得如下效果:
[0016]1.利用SU-8負性光刻膠介電常數(shù)高，機械性能穩(wěn)定的特點，將SU-8負性光刻膠膠作為微帶線的介質層使用。[0017]2.正性光刻膠和SU-8負性光刻膠在工藝中同時使用，解決了兩種光刻膠不兼容使用的問題。
[0018]3.為防止SU-8膠顯影液對正膠的溶解，在正膠上面濺射一層金屬層，例如Cu，從而解決了 SU-8膠顯影液對正膠的溶解問題。
[0019]4.利用正膠會溶解于弱堿性溶液的特點，用弱堿性溶液首先去除最上層的正膠，然后用特定溶液去除金屬層，重復該過程直到器件最終釋放下來。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖為以SU-8膠為介質層的微帶線制造工藝流程圖。
【具體實施方式】:
[0021]實施例1
[0022]一種正負膠工藝結合的微帶線制造方法，包括以下步驟:
[0023](I)將一定尺寸的玻璃或硅片(比如4寸)用H2S04+H202、去離子水依次清洗，甩干，然后在基片上蒸發(fā)HMDS (—種偶聯(lián)劑)。
[0024](2)用旋轉涂膠的辦法將AZ4620正性光刻膠涂覆到處理好的基片上，厚度5 μ m。
[0025](3)在熱板上對光刻膠進行前烘，條件是65°C /30min,95°C /60min, 120°C /60min,隨爐冷卻。
[0026](4)用磁控多靶濺射機沉積Cr/Cu種子層，200/2000.Λ。
[0027](5)在Cr/Cu種子層上涂覆AZ4620正膠，10 μ m。
[0028](6)在熱板上對光刻膠進行前烘，條件是65°C /30min,95°C /60min,隨爐冷卻。
[0029](7 ) SUSS MA6紫外光刻機曝光，顯影。
[0030](8)電鍍Ni金屬。
[0031](9)電鍍完成后在熱板上堅膜，條件是120°C /60min,隨爐冷卻。
[0032](10)用磁控多靶濺射機沉積Cu金屬層,2000A。
[0033](11)涂覆 SU-82010 光刻膠 30um。
[0034](12)前烘，65°C /3min,95°C /5min。
[0035](13) SUSS MA6紫外光刻機曝光，顯影。
[0036](14)后供，65°C /3min, 95°C /5min。
[0037](15)用磁控多靶濺射機沉積Cr/Cu種子層,200/2000A?
[0038](16)涂覆 ARP 正膠 10 μ m。
[0039](17)前烘 65°C /30min,95°C /30min。
[0040](18) SUSS MA6紫外光刻機曝光，顯影。
[0041](19)電鍍Ni/Au微帶線層。
[0042](20)室溫下用1% (Wt) NaOH溶液去除最上層的正膠，直至露出種子層。
[0043](21)用氨水和硝酸鋪銨分別去除Cu和Cr。
[0044](22)重復(20) (21)的上述過程直至把最下層的正膠去掉，器件從基片上釋放下來。
[0045]實施例2[0046](I)將一定尺寸的玻璃或硅片(比如4寸)用H2S04+H202、去離子水依次清洗，甩干，然后在基片上蒸發(fā)HMDS (—種偶聯(lián)劑)。
[0047](2)用旋轉涂膠的辦法將ARP正性光刻膠涂覆到處理好的基片上，厚度10 μ m。
[0048](3)用程控烘箱對光刻膠進行前烘，條件是65 V /40min,95 V /90min,120 °C /90min，隨爐冷卻。
[0049](4)用磁控多靶濺射機沉積Cu種子層，厚度2000A。
[0050](5)在Cu種子層上涂覆AZ4620正膠，10 μ m。
[0051](6)用程控烘箱對光刻膠進行前烘，條件是65°C /400min,95°C /90min,隨爐冷卻。
[0052](7 ) SUSS MA6紫外光刻機曝光，顯影。
[0053](8)電鍍Ni金屬。
[0054](9)電鍍完成后堅膜，條件是120°C /60min,隨爐冷卻。
[0055](IO )用磁控多靶濺射機沉積Cu金屬層，厚度2000A ?
[0056](11)涂覆 SU-82010 光刻膠 30um。
[0057](12)前烘，65°C /3min,95°C /5min。
[0058](13) SUSS MA6紫外光刻機曝光，顯影。
[0059](14)后供，65°C /3min, 95°C /5min。
[0060](15)用磁控多靶濺射機沉積Cr/Cu種子層，200/2000A。
[0061](16)涂覆 ARP 正膠 10 μ m。
[0062](17)前烘 65°C /30min,95°C /30min。
[0063](18) SUSS MA6紫外光刻機曝光，顯影。
[0064](19)電鍍Ni/Au微帶線層。
[0065](20)室溫下用1% (Wt) NaOH溶液去除最上層的正膠，直至露出種子層。
[0066](21)用氨水和硝酸鈰銨分別去除Cu和Cr。
[0067](22)重復(20) (21)的上述過程直至把最下層的正膠去掉，器件從基片上釋放下來。
【權利要求】
1.一種正負膠工藝結合的微帶線制造方法，其特征在于包括以下步驟: 第一步，在玻璃或者硅片上涂覆正膠作為器件釋放的犧牲層； 第二步，在正膠上濺射電鍍種子層并涂膠、光刻，電鍍Ni作為接地層； 第三步，在上述得到的基片上濺射一層Cu金屬層； 第四步，涂覆SU-8光刻膠并光刻出圖形； 第五步，在上述得到的圖形上濺射Cr/Cu種子層； 第六步，涂膠、光刻出微帶線圖形； 第七步，電鍍Ni/Au微帶線； 第八步，溶解掉正膠，得到以SU-8光刻膠為介質層的微帶線。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種SU-8膠為介質層的微帶線制造方法，其特征在于用高介電常數(shù)，而且機械性能優(yōu)異的SU-8負性光刻膠作為微帶線的介質層。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種SU-8膠為介質層的微帶線制造方法，其特征在于用正性光刻膠作為微帶線器件釋放的犧牲層。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種SU-8膠為介質層的微帶線制造方法，其特征在于在涂覆SU-8膠之前，先要濺射一層Cu金屬層，這是因為SU-8膠顯影液是堿性的，為避免在SU-8膠顯影過程中會溶解下層的正膠，因此用一層Cu金屬層保護下面的正膠不被溶解。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種SU-8膠為介質層的微帶線制造方法，其特征在器件的釋放過程要逐層溶解。
【文檔編號】H01P11/00GK103545589SQ201310485962
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權日:2013年10月16日
【發(fā)明者】李建華, 徐立新, 陳和峰, 盧沖贏 申請人:北京理工大學