犧牲層技術(shù)

 “犧牲層"技術(shù)實(shí)際上就是薄膜選擇性腐蝕技術(shù)，這也是表面微機(jī)械加工技術(shù)的核心。與體加工不同，表面微機(jī)械加工技術(shù)主要是利用淀積，氧化`外延等各種薄膜生成技術(shù)，根據(jù)需要在硅表面生長(zhǎng)多層薄膜 ，如SiO₂ ，多晶硅、磷硅玻璃膜層。采用犧牲層技術(shù)，將兩層薄膜中的下層薄膜腐蝕掉，從而得到上層薄膜并在硅平面上形成一個(gè)空腔結(jié)構(gòu)多晶硅梁、甚至可動(dòng)部件，整個(gè)加工過(guò)程都是在硅表面層上進(jìn)行的，被去除的部分膜層則稱(chēng)之為“犧牲層”。在傳感器和微機(jī)械加工中，最常使用的是SiO₂做犧牲層。 

GA技術(shù)和準(zhǔn)LIGA技術(shù)

LIGA技術(shù)是1987年由德國(guó)Karlsruhe研究中心開(kāi)發(fā)出來(lái)的，它是一種更傾向于傳統(tǒng)機(jī)械應(yīng)用的微機(jī)械加工技術(shù)，它可加工多種材料，包括金屬，陶瓷，塑料等。這種技術(shù)首先是使用同步加速器產(chǎn)生X射線，通過(guò)掩模照射，將部件的圖形深深刻在光敏聚合物層上，經(jīng)過(guò)處理在光敏聚合物上留下了部件的立體模型，再使用電場(chǎng)將金屬遷移到由上述光刻過(guò)程所形成的金屬結(jié)構(gòu)，以這一金屬結(jié)構(gòu)作為微型模具將其他材料成形為所要求的部件。目前

LIGA技術(shù)加工的深度可達(dá)數(shù)百μm加工寬度可小至 1μm，是一種高深度比的三維加工方法。LIGA技術(shù)主要包括三個(gè)過(guò)程:深刻蝕射線光刻、微電鍍、復(fù)制。其工藝過(guò)程具體分為8個(gè)步驟 ，如圖15- 12所示。

圖(a):在金屬襯底上聚合一層厚度為幾百微米的PMMA 膠。

圖(b) :將光刻掩模固定在PMMA 膠的上方。

圖(c):同步輻射加速器產(chǎn)生的高能量 X射線(波長(zhǎng)為0.2~0. 5 nm) 通過(guò)掩模版，使PMMA 膠部分感光。

圖(d):對(duì)PMMA 膠進(jìn) 行顯影，將曝光部分溶解 ，而形成如圖15 -12(d)所示第一級(jí)結(jié)構(gòu)。

圖(e) : 采用微電詹方法在第一級(jí)結(jié)構(gòu)空隙里填充金屬。

圖(f）:將第一級(jí)結(jié)構(gòu)清除，從而得到一個(gè)全金屬的第二級(jí)結(jié)構(gòu)。

圖(g):將聚合物注入到第二級(jí)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行模塑。

圖（h) :從金屬模具中抽出模塑的聚合物形成第三級(jí)結(jié)構(gòu)，如圖15- 12(h)所示。LIGA技術(shù)中使用的同步輻射X光源，價(jià)格比較昂貴 ，而且與集成電路工藝兼容性不好，這在某種程度上限制了LIGA技術(shù)的發(fā)展。所以在LIGA技術(shù)之后，很快出現(xiàn)了一種也是采用金屬電鍍技術(shù)，但不需要同步輻射又光源的準(zhǔn)LIGA技術(shù)。它對(duì)設(shè)備要求較低，且與集成電路工藝具有很好的兼容性，所以與LIGA技術(shù)相比，其在應(yīng)用上更為廣泛。準(zhǔn)LIGA技術(shù)主要有兩個(gè)步驟 ，即紫外深光刻工藝和電鑄成形工藝 。