SU_8胶深紫外光刻模拟
静电纺丝制备SU-8光刻胶纳米纤维及图案阵列
案阵列 、三维等各种常见的纳米纤维结构中，高度有序 用 ＳＵ ８进行纳米纤维 因其 可作为 功能基 底 和器 件结构 少 。
而受到人们的高度关 注 ，如纳米纤维 图案 已被集 成到 微 流 控 芯片 中进 行 细胞培 养分 析研 究 ｌ ＿８ Ｊ。
ｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．Ｎａｎｏｓ ｃａｌｅ，２０１２，４：ｌ７０７．１７ｌ６． 吴卫逢 ，李好 义，张爱 军，等．熔体 静电纺丝制 备吸油材料 ［Ｊ］． 化工新型材料 ，２０１５，４３（１）：４６．４８． Ｗ ｕ Ｗ Ｆ，Ｌｉ Ｈ Ｙ，Ｚｈａｎｇ Ａ Ｊ，ｅｔ ａ１．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｉｌ ｓｏｒｂｅｎｔ ｂｙ ｍｅｌｔ ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ［Ｊ］．Ｎｅｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍａｔｅｒ ｉａｌｓ，２０１５，４３（１）：
关键词 ：静 电纺丝 ；纳米纤维 ；ＳＵ一８光刻胶 ；纤维 图案 中图分类号 ：ＴＱ３４０．６４９ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０００—７５５５（２０１６）０４—０１２１—０５
静 电纺 丝是 一种 简单 、高效 的纳米 纤维制 备技 阵列。ＳＵ－８光刻胶 的主要成分是环氧型光敏性 高分
本文选取了紫外光刻胶 ＳＵ－８为静电纺丝前驱体 溶液 ，进行 纳米 纤维 、结构及 有序 图案 的制备工 艺研 究 。重 点 研 究 了 ＳＵ－８黏 度 对 纤 维 形 貌 和 直 径 的 影 响 ，分别利 用 不 同结 构 的铝 箔 电极 和 针 头结 构 形 成 了 理想的平行纳米纤维薄膜和空心纤维结构 。这种利用 紫外光 刻技 术 ，将 得 到 的 ＳＵ．８纳 米 纤 维 成 功 制 备 成 结构和尺寸可控 图案阵列与微流体通道的基底结构有 望 作 为细胞 行 为研究 分 析 的重要 功 能基底 材料 。
光刻胶论文修订版
江南大学感光高分子论文—SU-8光刻工艺及其研究题目：SU-8光刻工艺及其研究班级：姓名：学号：SU-8光刻工艺及其研究摘要：SU-8 胶是一种基于环氧 SU- 8 树脂的环氧型的、近紫外光、负光刻胶，SU-8光刻工艺同时也是基于UV-LIGA技术基础上，专门用于在非常厚的底层上需要高深宽比的结构。
本文主要介绍了SU-8光刻工艺流程，同使也介绍了近几年对SU-8光刻工艺得一些优化研究进展。
关键词：SU-8胶;光刻工艺;研究进展Abstract: SU-8 photoresist is an epoxy, near-UV and negative photoresist which is based on epoxy resin SU-8, and its lithography process is also based on UV-LIGA technology, it is specifically for the requirements of a high aspect ratio of thickness of the underlying structure. This paper mainly introduces the SU-8 photolithography processand some research development for the process in recent years.Key Words:SU-8 photoresist; lithography process; research development1引言MEMS（微机电系统）器件已广泛得到应用，但其发展离不开加工技术，同时也正是由于微机电系统的蓬勃发展，各种加工工艺相继得到研究。
[1]实际应用中，许多MEMS器件都需要高深宽比的结构，同时还要求侧壁陡直。
能够实现这样的技术包括：（1）同步辐射深X射线LIGA技术。
基于DILL模型的SU8厚胶曝光仿真26
第37卷第2期 光电工程V ol.37, No.2 2010年2月Opto-Electronic Engineering Feb, 2010 文章编号：1003-501X(2010)02-0032-08基于DILL模型的SU8厚胶曝光仿真刘韧1，郑津津1，沈连婠1，田扬超2，刘刚2，周洪军2( 1. 中国科学技术大学精密机械与精密仪器系，合肥 230026；2. 国家同步辐射实验室，合肥 230029 )摘要：基于DILL经典曝光模型，对其分别在深度轴和时间轴上进行扩展：在深度轴上，以基尔霍夫衍射公式为基础，引入复折射率，利用光束传输法的思想计算了某曝光时刻下胶体内部的光场分布；在时间轴上，分析SU8光刻胶的特点及曝光反应过程，建立合适的光交联反应动力学模型，计算不同曝光时刻下的光场分布。
通过整个曝光模型的建立，最终给出一定曝光时间后的光场分布；结果表明，在曝光阶段，胶内深层光场整体分布随时间变化不大，曝光时间对曝光阶段光场分布的影响较小，这种影响将在后烘阶段得以放大。
关键词：光刻模拟；SU8胶；厚胶轮廓；曝光模型中图分类号：TN305.7 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1003-501X.2010.02.006Simulation on Exposure Process of SU8 ThickPhotoresist Based on Dill’s ModelLIU Ren1，ZHENG Jin-jin1，SHEN Lian-guan1，TIAN Yang-chao2，LIU Gang2，ZHOU Hong-jun2( 1. Department of Precision Machinery and Precision Instrument,Univercity of Science and Technology of China, Hefei 230026, China;2. National Synchrotron Radiation Laboratory, Hefei 230029, China )Abstract: Dill’s classical exposure model on depth axis and time axis are generalized, respectively. On the depth axis, based on the Kirchhoff diffraction equation, complex-number-refraction-index was introduced, and the diffractive illumination distribution inside the resist at one moment was calculated by using the Beam Propagation Method（BPM）.On the time axis, the characteristic of SU8 and its reaction course during exposure were analyzed, an appropriate chemical reaction kinetics model of the photocrosslinking reaction was built, and the diffractive illumination distribution at different moment was calculated. Finally, by building a kind of integrated exposure model, the diffractive illumination distribution after some exposure time was calculated. The results indicate that the illumination distribution variation with time inside the resist is not obvious and the impact of exposure time on illumination distribution is relatively low, which will be expanded during the post-exposure-bake process.Key words: lithography simulation; SU-8 photoresist; figure of thick resist; exposure model0 引 言光刻是批量制造小尺寸半导体的微电子工艺以及LIGA技术等非硅工艺中的关键技术之一[1]。
基于SU-8厚胶光刻技术的爆炸箔加速膛工艺研究
基于SU-8厚胶光刻技术的爆炸箔加速膛工艺研究作者：姚艺龙陶允刚郑国强余传杰来源：《科教导刊·电子版》2019年第30期摘要 SU-8光刻胶是厚胶工艺常用的光刻胶，它是一种基于EPON SU-8树脂的环氧型、负性、近紫外线光刻厚胶，由于曝光时SU-8光刻胶层能够得到均匀一致的曝光量，故使用SU-8光刻胶可获得具有垂直侧壁和较大高深宽比的厚膜图形。
本文基于爆炸箔加速膛产品要求，研究了决定SU-8厚胶光刻后产品质量的主要工艺参数：胶厚与涂胶转速的关系、前后烘温度与时间、曝光量、显影时间等。
获得了适用于片式薄膜爆炸箔加速膛的SU-8厚胶光刻方案。
关键词 SU-8光刻胶光刻工艺加速膛爆炸箔中图分类号：TN405 文献标识码：A0引言SU-8光刻胶是一种基于EPON SU-8树脂的负性、环氧型、近紫外光刻胶。
它在近紫外光范围内光吸收度低，故整个光刻胶层所获得的曝光量均匀一致，可得到具有垂直侧壁外形和高深宽比的厚膜图形。
它还具有良好的力学性能、抗化学腐蚀性和热稳定性，能形成结构复杂的图形。
SU-8不导电，在电镀时可以直接作为绝缘体使用，主要用于微机电系统及其它厚膜光刻胶应用领域，如微传感器、微转动系统、线圈的模具，同时SU-8采用特殊的环氧成膜材料，能在强刻蚀液及电铸工艺中使用。
在薄膜光刻工艺技术中，SU-8是一种具有特殊功能的不可替代的一种光刻胶，和光刻常用的正胶、负胶及PI胶相比，SU-8能够实现厚胶图像光刻技术，使用SU-8可获得从几十微米达一千微米的胶，而同样工艺中常用的正胶、PI胶等厚度一般小于5微米。
即使膜厚达1000微米，其光刻图形边缘仍近乎垂直，深宽比可达50：1，利用这一特性SU-8可实现产品特殊结构制备，如片式薄膜爆炸箔加速膛。
当前，国内军用火工品与欧美先进国家有较大的差距，仍以第二代为主，多代并存。
第二代火工品使用桥丝式换能元，敏感传爆药，受到外部环境的干扰时较易殉爆，武器装备系统的安全性与可靠性难以保障。
SU-8胶深紫外光刻模拟
但 是现 有 的模 拟 方法通 常都是 在对 光强 分布 模 拟 的基础 上 ， 阈值模 型” 以“ 为基 本模 型 ， 对于显 影 后
光 刻胶 的轮 廓进 行 预测 ｌ ． ＿ 】 在这些 模 型 中 ， 方 面 叫］ 一
求 解光强 分布 考虑 的光 学 效 应 不 够 全 面 ； 一 方 面 另 就 整个光 刻过 程模 拟来讲 ， 不含后 烘 显影 模块 ， 得 使 整个 模 拟 系统 不 完 整 ． 文 在 对 Ｓ ８胶 光 刻 过 程 本 Ｕ． 深入 了解 的基 础上 ， 从光 的传 播 、 的生成 与扩 散 以 酸 及分 子 的交联 与显 影等 方面 分 析 了每个操 作 步骤 中 的物理化学 反应 ， 考虑 了折射及 吸收系数 随 时间和 光 刻胶厚度 的变 化 ， 出 了一个 新 的模 拟 模 型 ， 终 给 提 最 出Ｓ ８ Ｕ． 胶显影 后 的轮廓 图 ． 将模 拟 结果 与 实验 结果 进行 比较 ， 验证 了本 文 提 出 的模 拟 方 法 ， 对 于 以后 这 的光刻实验设计 以及成本 的控制有 一定 的实用 意义 ．
ＥＥＡＣＣ ： ２５ Ｇ ； ２ ５ ５０ ５７
中 图分 类 号 ｉ Ｔ １ Ｎ０ ２
文 献标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：０ ５ ． １ ７ ２ ０ ） ９１ ６ — ６ ２ ３４ ７ （ ０ ７ ０ — ４ ５０
续 的硬 烘 、 去胶工 艺 根 据 需 要选 择 ） 每 个 过 程 都是 ．
１ 前 言
采用 Ｓ ８ 的 ｕＶ 光刻 技 术 是 制造 高 深 宽 比 Ｕ． 胶 ＭＥ ＭＳ结构 的重 要 微 细 加工 技术 ． Ｓ ８胶 制造 而 Ｕ． 的过 程 中需要 对尺 寸 等 特 征 进行 严 格 的控 制 ． 而 然 目前 的制 造研究 方 法 通 常 是 ， 过 大 量 的重 复 性 的 通 实验来 得 到对 于某 特定 器件 尺寸 和结 构 的最佳 工艺 条件 ， 而对 包括 光刻 在 内 的工 艺 过 程 的模 拟 则 很 好 地弥补 了实验验 证 工 艺 的 不足 ， 时也 便 于设 计 者 同 对于设 计 的审查 与 改 进 ， 而 成 为 制造 者 与 设 计 者 从
SU-8胶及其在MEMS中的应用
W ! $ !8 F ’ % 胶的主要特性
环 氧 树 脂 型% 近紫外线光 8 F ’ % 胶是一种 负 性 % 最初由 8 刻胶 ! 它是基于 & ; :7 8 F ’ %环氧胶" 4 I + + E 4 I ( * 5 ) + 开 发 #和 G dV 专 利 " F 8; ) < I / <7 . # # # 发展而来 的 !8 ! 2 % 2 F ’ %胶在近紫外光 = % % " " = W" 范围内光吸收度低 $ 故整个光刻胶层所获得的曝光 量均匀一致 $ 可得 到 具 有 垂 直 侧 壁 和 高 深 宽 比 的 厚 膜图形 & 它还具有良好的力学性能 % 抗化学腐蚀性和 由于它是负性光刻胶 $ 可以形成台阶等结 热稳定性 & 构复杂的图形 & 在电镀时可以直接 8 F ’ % 胶 不 导 电$ 作为绝缘体使用 ! 由于它具有较多优点 $ 8 F ’ % 胶正 被逐 渐 应 用 于 V&V8% 芯片封装和微加工等领 1( 域’ ! 多分支的有机环氧 胶溶 8 F ’ % 胶是由多功能团 % 于有机液中 $ 并加入光催化剂而成的 $ 其理想结构式 如图 " 所示 !
图 "!8 F ’ % 理想结构式
由于 其 典 型 结 构 中 含 有 八 个 环 氧 团 $ 因此称为 8 F ’ % 胶 ! 目前主要该产品主要由 V * 5 M . E 4 I ( 公司 提供 ! 表 ! 为 V * 5 M . E 4 I ( 公司 8 F ’ % 的 一 些 特 性! 目前已有了 " $ $ $ 系列的 8 F ’ %胶! 表 !!8 F ’ % 胶几种系列的特性
!! 引 ! 言
石墨烯SU8复合导电光刻胶的制备及传感应用
Ｖｏｌ．４０高等学校化学学报Ｎｏ．５２０１９年５月㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＣＨＥＭＩＣＡＬＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＩＮＥＳＥＵＮＩＶＥＲＳＩＴＩＥＳ㊀㊀㊀㊀㊀㊀８９５ ９００㊀㊀ｄｏｉ：１０．７５０３／ｃｊｃｕ２０１８０８１６石墨烯／ＳＵ⁃８复合导电光刻胶的制备及传感应用吴㊀倩，徐梦祎，许㊀升，魏㊀玮，李小杰，刘晓亚（江南大学化学与材料工程学院，光响应功能分子材料国际联合研究中心，无锡２１４１２２）摘要㊀将导电导热性石墨烯（ＧＲ）引入光刻胶ＳＵ⁃８中，制备了具有导电性的复合光刻胶．采用超景深显微镜和万用表表征了石墨烯在复合光刻胶中的分散性及复合光刻胶的导电性．通过光刻法将设计的图案转移到氧化铟锡（ＩＴＯ）玻璃表面制备了一种新型的ＧＲ／ＳＵ⁃８图案化电极元件．进一步在ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯ表面电化学原位还原ＣｕＮＰｓ，制备了一种新型无酶传感器．实验结果表明，该传感器具有优异的电子转移性能，在１ １０ｍｍｏｌ／Ｌ浓度范围内对过氧化氢具有良好的响应（Ｒ２＝０ ９９９），同时稳定性优异，１５ｄ后电流响应仍可保持９０％以上，表明该导电光刻胶可用于电化学传感领域．关键词㊀石墨烯；导电光刻胶；图案化电极；无酶传感器中图分类号㊀Ｏ６５７；Ｏ６３１㊀㊀㊀㊀文献标志码㊀Ａ收稿日期：２０１８⁃１２⁃０５．网络出版日期：２０１９⁃０５⁃０６．基金项目：国家自然科学基金（批准号：２１５０４０３２）和中央高校基本科研业务费专项资金（批准号：ＪＵＳＲＰ１１５Ａ０７）资助．联系人简介：刘晓亚，女，博士，教授，主要从事大分子自组装胶体和功能涂层研究．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｌｘｙ＠Ｊｉａｎｇｎａｎ．ｅｄｕ．ｃｎ光刻蚀技术是指在光照作用下，借助光致抗蚀剂（光刻胶）将掩膜板上的图形转移到不同衬底上的过程［１］．其中，光刻胶是实现这种微细图形加工的关键材料，根据显影原理的不同可分为正胶和负胶［２］．正胶的曝光区域可发生光化学反应，在显影液中溶解；而负胶的曝光区域则因发生交联固化而不溶．在种类繁多的光刻胶中，ＳＵ⁃８负性光刻胶因其可见光吸收低㊁热稳定性高㊁化学和机械稳定性好以及对紫外线的敏感性高等优点而被广泛用于制造具有高空间分辨率的高纵横比结构［３］，在微机电系统㊁微加工和芯片封装等工业化领域中发挥了重要作用［４］．单一组分的光刻胶具有电绝缘性，在工业中使用时需外加喷金㊁镀铜等步骤赋予其导电性，增加了工艺步骤及对设备的使用要求，限制了光刻胶的应用普及．随着工业发展及复合材料的兴起，人们发现将填料引入基质中可得到兼具原有性能和填料特性的功能化材料［５］，如Ｂｌａｓｃｏ等［６］在光刻胶中混合金纳米粒子，Ｌｖ等［７］使用聚吡咯制备了具有导电性能的复合光刻胶．然而，金属纳米粒子对光具有较大吸收，进而产生较高热量，会降低光刻胶的聚合深度且影响分辨率，而导电聚合物的溶解性差㊁阻值较大，不利于加工应用．因此，导电填料的选择成为制备导电光刻胶的关键，同时，碳基材料因对光吸收小㊁分散性好等优点受到广泛关注［８ １０］．石墨烯（ＧＲ）是碳原子以ｓｐ２杂化轨道组成的六元环蜂巢状点阵结构，是只有１个碳原子厚度的单层片状薄膜［１１］．这种独特结构赋予石墨烯优良的性能，尤其是比表面积大㊁载流子迁移率高及电阻率小等性能，使其在生物传感㊁超级电容器和透明导电薄膜等方面具有广阔应用前景［１２，１３］．本文选用导电导热型１２２３石墨烯（ＧＲ）作为导电填料，与ＳＵ⁃８光刻胶充分混合分散后得到新型复合导电光刻胶；将该复合导电光刻胶涂布于氧化铟锡（ＩＴＯ）玻璃表面，制备了图案化三维立体电极；进一步在电极表面电化学原位还原ＣｕＮＰｓ，制备了一种新型无酶传感器，并考察了该传感器对过氧化氢的检测性能．１㊀实验部分１．１㊀试剂与仪器丙酮㊁乙醇㊁异丙醇㊁硫酸钠㊁硝酸铜㊁过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）㊁丙二醇甲醚醋酸酯（ＰＧＭＥＡ）㊁磷酸二氢钠㊁磷酸氢二钠和铁氰化钾均为分析纯（国药集团化学试剂有限公司）；ＳＵ⁃８２０００系列光刻胶（苏州研材微纳科技有限公司）；导电导热１２２３型石墨烯（ＧＲ，常州第六元素材料科技股份有限公司）．Ｉ⁃５１２２０型３６５ｎｍ紫外曝光机（上海悦威电子设备有限公司）；３４４０１Ａ型万能表（美国安捷伦公司）；ＶＨＸ⁃１０００Ｃ型超景深显微镜［基恩士（香港）有限公司］；ＣＨＩ６６０Ｅ型电化学工作站（上海辰华仪器有限公司）；ＨｉｔａｃｈｉＳ⁃４８００型扫描电子显微镜（ＳＥＭ，日本日立公司）；２ＸＺ⁃２型旋片式真空泵（浙江台州求精真空泵有限公司）．１．２㊀实验过程１．２．１㊀ＧＲ／ＳＵ⁃８复合光刻胶的制备㊀分别称取适量ＧＲ㊁ＳＵ⁃８光刻胶及ＰＧＭＥＡ置于烧杯中，控制ＧＲ质量分数为２％，３％和４％，超声分散．将分散均匀的复合光刻胶涂于１ｃｍˑ１ｃｍ的硅片表面，用万用表检测复合涂层的电阻值．１．２．２㊀图案化ＧＲ／ＳＵ⁃８电极的制备㊀将４ｃｍˑ４ｃｍ的ＩＴＯ电极依次浸泡于乙醇及去离子水中，超声洗涤３ｍｉｎ，循环操作３次后烘干．采用刮涂法将分散均匀的ＧＲ／ＳＵ⁃８复合光刻胶涂布于ＩＴＯ电极表面，置于６５ħ环境中保持适当时间后，升温至９５ħ；用紫外曝光机进行曝光，掩膜板图案包括花瓣㊁线形及风车等；随后放入烘箱中缓慢升温至６５和９５ħ；采用ＰＧＭＥＡ和异丙醇进行循环显影．１．２．３㊀ＣｕＮＰｓ／ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯ无酶传感器的构建㊀采用电化学原位还原ＣｕＮＰｓ的方法在ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯ电极表面制备无机传感涂层．将电极浸入５ｍｍｏｌ／ＬＣｕＳＯ４和５０ｍｍｏｌ／ＬＮａ２ＳＯ４配制的电沉积液中，连接甘汞电极和铂丝电极形成三电极体系．用电化学工作站施加适当电压（－０ ８Ｖ）进行１００ｓ的Ｉ⁃ｔ沉积程序，将无机过渡金属离子原位还原至电极表面．取出电极，用超纯水冲洗并通氮气（Ｎ２）干燥，即得电化学无酶传感器．２㊀结果与讨论２．１㊀导电导热型ＧＲ的表征单层石墨烯具有优良的导电性，随着石墨层的增加其导电性会急剧减小．首先，对导电导热型ＧＲ进行ＴＥＭ和拉曼光谱表征．由图１（Ａ）可见，石墨烯呈现明显的片层结构，且表面具有标志性的褶皱．在拉曼光谱图［图１（Ｂ）］中，Ｄ峰为缺陷峰，反映石墨层片的无序性；Ｇ峰是碳ｓｐ２结构的特征峰，反映其对称性和结晶程度；还可以观察到２７０３ｃｍ－１附近与层结构和堆积方式相关的２Ｄ峰及２９４１ｃｍ－１附近与缺陷态密切相关的Ｓ３峰．由于石墨烯粉体中存在大量影响缺陷度计算的边界信号，因此直接通过ＩＤ／ＩＧ的峰强度比来判断石墨烯的缺陷密度缺乏准确性，通常将ＩＳ３／Ｉ２Ｄ的峰强度比作为石墨烯粉体的缺陷密度参数，该比值越小石墨烯的缺陷度越低．通过计算得出ＩＳ３／Ｉ２Ｄ＝０ ８５１，此比值相对较小，表明所用石墨烯的缺陷度较低，性能优异．Ｆｉｇ．１㊀ＴＥＭｉｍａｇｅ（Ａ）ａｎｄＲａｍａｎｓｐｅｃｔｒｕｍ（Ｂ）ｏｆｇｒａｐｈｅｎｅ２．２㊀ＧＲ／ＳＵ⁃８复合导电光刻胶的制备及表征将质量分数分别为２％，３％，４％和５％的ＧＲ掺入ＳＵ⁃８光刻胶中，得到了具有不同导电性的复合光刻胶，其照片如图２所示．可见，复合光刻胶无明显沉淀及黏壁现象，显示石墨烯在光刻胶中的分散性良好．经检测可知，ＧＲ质量分数分别为２％，３％，４％和５％的复合光刻胶膜的方块电阻Ｒ分别为０，６０００，２０００，５００ｋΩ．６９８高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４０㊀Ｆｉｇ．２㊀ＤｉｇｉｔａｌｐｈｏｔｏｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｓｏｆＧＲ将４种光刻胶连接入电路观察二极管的发光状况，其照片如图３所示．由图３可见，含２％ＧＲ的ＧＲ／ＳＵ⁃８不能使二极管变亮，不具有导电性或电阻过大；而含３％，４％和５％ＧＲ的ＧＲ／ＳＵ⁃８连接的二极管电路接通成功，发出不同亮度的光，说明３％，４％和５％的ＧＲ含量足以使复合光刻胶形成导电通路；且ＧＲ含量越大时涂层电阻越小，导电性越好．然而，填料含量过大时不易制备均匀分散的导电光刻胶，且会影响光刻胶的分辨率，故采用超景深显微镜对复合光刻胶的微观结构进行了表征，结果如图４所示．Ｆｉｇ．３㊀Ｄｉｇｉｔａｌｐｈｏｔｏｓｏｆｃｉｒｃｕｉｔｄｉａｇｒａｍｆｏｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔｆｉｌｍｗｉｔｈ２％（Ａ），３％（Ｂ），４％（Ｃ）ａｎｄ５％ＧＲ（Ｄ）Ｆｉｇ．４㊀Ｕｌｔｒａｄｅｐｔｈｏｆｆｉｅｌｄｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅｐｈｏｔｏｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔｗｉｔｈ２％（Ａ），３％（Ｂ），４％（Ｃ）ａｎｄ５％ＧＲ（Ｄ）图４显示含２％，３％和４％ＧＲ的复合光刻胶干膜均无明显微米级聚集；而含５％ＧＲ的复合光刻胶干膜存在明显的微米级聚集．因此，综合考虑ＧＲ／ＳＵ⁃８的导电性和分散性，后续实验中采用含４％ＧＲ的复合光刻胶．Ｆｉｇ．５㊀Ｕｌｔｒａ⁃ｄｅｐｔｈｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅｐｈｏｔｏｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｐａｔｔｅｒｎｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔｗｉｔｈ４％ＧＲ为了证明所制备的复合导电光刻胶具有刻蚀各种图案的普适性，将其应用于刻蚀不同尺寸㊁不同图案的微阵列，如线形图案㊁风车图案㊁边缘光滑的花朵图案及边缘尖锐的五角星图案等，各类图案的超景深显微镜照片如图５所示．可以看出，无论图案的形状如何变化，得到的阵列均具有较大保真７９８㊀Ｎｏ．５㊀吴㊀倩等：石墨烯／ＳＵ⁃８复合导电光刻胶的制备及传感应用度，表明ＧＲ含量为４％的复合光刻胶对刻蚀各类图案均具有普适性．２．３㊀ＣｕＮＰｓ／ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯ无酶传感器的构建及表征２．３．１㊀ＣｕＮＰｓ／ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯ电极性能的优化㊀无酶电化学传感器不但可以提高电极对被检测物的检测性能，还具有较高的稳定性，可以克服酶电极易失活㊁不能重复利用的缺点［１４ １６］．本文采用电化学原位还原ＣｕＮＰｓ的方法在ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯ表面制备无机传感涂层，沉积电压为－０ ８Ｖ，沉积时间为１００ｓ．以裸ＩＴＯ电极作为空白对照，检测了无酶传感器的性能．为提高碳基导电材料的导电性，采用在铁氰化钾溶液中循环扫描４０周进行活化，由图６可看出，活化后电极的氧化还原峰电流得到明显提高．这是由于经电化学预处理后，有机溶剂被大量除去，微米尺寸的石墨颗粒清晰地暴露在电极表面，能够有效增强电子转移速率及电流响应．Ｆｉｇ．６㊀ＣｙｃｌｉｃｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙｃｕｒｖｅｓｏｆａｃｔｉｖａｔｉｎｇＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯＦｉｇ．７㊀ＥＤＸｄｉａｇｒａｍｏｆＣｕＮＰｓ／ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯｃｏａｔｉｎｇＩｎｓｅｔ：ＳＥＭｉｍａｇｅｏｆＣｕＮＰｓ／ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯｃｏａｔｉｎｇ．对制备的ＣｕＮＰｓ／ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯ无机传感涂层进行了能量色散Ｘ射线光谱（ＥＤＸ）分析，图７所示元素分析结果证实了Ｃｕ元素的存在，表明ＣｕＮＰｓ已沉积在ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯ电极表面．Ｆｉｇ．８㊀Ｉ⁃ｔｃｕｒｖｅｓ（Ａ，Ｂ），ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｌｉｎｅａｒｆｉｔｃｕｒｖｅ（Ｃ）ａｎｄｒｅｐｒｏｄｕｃｉｂｉｌｉｔｙ（Ｄ）ｏｆｐｒｅｐａｒｅｄｂｉｏｓｅｎｓｏｒｗｉｔｈ４％ＧＲｆｏｒ１ ３０ｍｍｏｌ／ＬＨ２Ｏ２２．３．２㊀ＣｕＮＰｓ／ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯ传感器的电化学响应性能㊀采用ＣｕＮＰｓ／ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯ传感器对含不同浓度Ｈ２Ｏ２的ＰＢＳ缓冲溶液进行Ｉ⁃ｔ扫描，并对１００ｓ后的平衡电流进行拟合，得到Ｈ２Ｏ２浓度与电流响应的线性曲线（图８）．由图８可见，ＣｕＮＰｓ／ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯ传感器对１ ２０ｍｍｏｌ／Ｌ浓度范围内的Ｈ２Ｏ２具有良好的检测性能，其线性关系方程为ｙ＝０ ０２１３９＋０ １０８０４ｘ，Ｒ２＝０ ９９９，检出限（ＬＯＤ）为０ ０２８８９８高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４０㊀ｍｍｏｌ／Ｌ（计算公式：ＬＯＤ＝３σ／Ａ，其中，σ代表空白样品的相对标准偏差，Ａ为分析曲线的斜率，Ｓ／Ｎ＝３）．实验还表征了该传感器的重现性，结果如图８（Ｄ）所示．可见制备的电极间电流差异小，批次差异性小，重现性好．２．３．３㊀ＣｕＮＰｓ／ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯ传感器的实用性㊀选择性和稳定性也是判断传感器性能优劣的关键，实验考察了ＣｕＮＰｓ／ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯ传感器的选择性和稳定性．图９（Ａ）示出了加入１０ｍｍｏｌ／ＬＨ２Ｏ２和１００ｍｍｏｌ／Ｌ干扰试剂时的电流响应情况，可以看出，该传感器能够对Ｈ２Ｏ２产生较大响应，而对于更大浓度干扰试剂的加入仅产生微弱波动，且在干扰试剂存在的环境中仍能对Ｈ２Ｏ２产生同等程度的响应，表明其具有优异的选择性和抗干扰性能．图９（Ｂ）显示，该传感器在１５ｄ后Ｉ／Ｉ０趋于平稳，且一直保持在９０％以上，证明其具有优异的稳定性．Ｆｉｇ．９㊀Ａｎｔｉ⁃ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ（Ａ）ａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ（Ｂ）ｏｆＣｕＮＰｓ／ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯｓｅｎｓｏｒ３㊀结㊀㊀论将导电导热性石墨烯作为填料加入光刻胶ＳＵ⁃８中，通过调节填料的用量得到具有不同导电性的复合光刻胶；采用光刻蚀技术在ＩＴＯ玻璃表面制备具有导电通路的图案化电极元件，并在电极元件表面构筑了简单的无酶传感体系．该无酶传感器展现出对Ｈ２Ｏ２良好的线性检测性能㊁较低的检出限（２８μｍｏｌ／Ｌ）㊁优异的稳定性及抗干扰性．同时，本文方法操作简单㊁可控度高，具备工业化生产的潜力，展示了导电光刻胶在电化学传感领域中的实际应用，未来可能在其它领域具有良好的前景．参㊀考㊀文㊀献［１］㊀ＸｕＪ．，ＣｈｅｎＬ．，ＴｉａｎＫ．Ｊ．，ＨｕＲ．，ＬｉＳ．Ｙ．，ＷａｎｇＳ．Ｑ．，ＹａｎｇＧ．Ｑ．，ＩｍａｇｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＰｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１１，３１（１），１６ １９（许箭，陈力，田凯军，胡睿，李沙瑜，王双青，杨国强．影像科学与光化学，２０１１，３１（１），１６ １９）［２］㊀ＷｅｉＷ．，ＬｉｕＪ．Ｃ．，ＬｉＨ．，ＭｕＱ．Ｄ．，ＬｉｕＸ．Ｙ．，ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１４，２６（１１），１８６７ １８８８（魏玮，刘敬成，李虎，穆启道，刘晓亚．化学进展，２０１４，２６（１１），１８６７ １８８８）［３］㊀ＭａｊｉｄｉａｎＭ．，ＧｒｉｍａｌｄｉＣ．，ＰｉｓｏｎｉＡ．，ＦｏｒｒóＬ．，ＭａｇｒｅｚＡ．，Ｃａｒｂｏｎ，２０１４，８０，３６４ ３７２［４］㊀ＬｉｕＪ．Ｑ．，ＣａｉＢ．Ｃ．，ＣｈｅｎＤ．，ＺｈｕＪ．，ＺｈａｏＸ．Ｌ．，ＹａｎｇＣ．Ｓ．，ＭｉｃｒｏｎａｎｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００３，（Ｚ１），１３２ １３６（刘景全，蔡炳初，陈迪，朱军，赵小林，杨春生．微纳电子技术，２００３，（Ｚ１），１３２ １３６）［５］㊀ＧｅｒａｒｄｏＣ．，ＣｒｅｔｕＥ．，ＲｏｈｌｉｎｇＲ．，Ｓｅｎｓｏｒｓ，２０１７，１７（６），１４２０［６］㊀ＢｌａｓｃｏＥｖａ．，ＭüｌｌｅｒＪｏｎａｔｈａｎ．，ＭüｌｌｅｒＰ．，ＴｒｏｕｉｌｌｅｔＶ．，ＳｃｈöｎＭ．，ＳｃｈｅｒｅｒＴ．，Ｂａｒｎｅｒ⁃ＫｏｗｏｌｌｉｋＣ．，ＷｅｇｅｎｅｒＭ．，ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１６，２８（１８），３５９２ ３５９５［７］㊀ＬｖＧ．Ｗ．，ＺｈａｎｇＳ．Ｈ．，ＷａｎｇＧ．Ｌ．，ＳｈａｏＪ．Ｙ．，ＴｉａｎＨ．Ｍ．，ＹｕＤ．Ｍ．，ＲｅａｃｔｉｖｅａｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＰｏｌｙｍｅｒｓ，２０１７，１１１，４４ ５２［８］㊀ＢｅｎｌａｒｂｉＭ．，ＢｌｕｍＬ．Ｊ．，ＭａｒｑｕｅｔｔｅＣ．Ａ．，ＢｉｏｓｅｎｓｏｒｓａｎｄＢｉｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０１２，３８（１），２２０ ２２５［９］㊀ＨａｕｐｔｍａｎＮ．，ＨａｕｐｔｍａｎＮ．，Žｖｅｇｌｉ㊅ｃＭ．，Ｍａ㊅ｃｅｋＭ．，ＫｌａｎｊšｅｋＧ．Ｍ．，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ，２００９，４４（１７），４６２５ ４６３２［１０］㊀ＸｕｅＢ．，ＺｏｕＹ．Ｑ．，ＹａｎｇＹ．Ｃ．，Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｄｅｓｉｇｎ，２０１７，１３２，５０５ ５１１［１１］㊀ＣｈｅｎＤ．，ＦｅｎｇＨ．Ｂ．，ＬｉＪ．Ｈ．，ＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｖｉｅｗｓ，２０１２，１１２（１１），６０２７ ６０５３［１２］㊀ＲａｔｉｎａｃＫ．Ｒ．，ＹａｎｇＷ．Ｒ．，ＧｏｏｄｉｎｇＪ．Ｊ．，ＴｈｏｒｄａｒｓｏｎＰ．，ＢｒａｅｔＦ．，Ｅｌｅｃｔｒｏａｎａｌｙｓｉｓ，２０１１，２３（４），８０３ ８２６［１３］㊀ＷｅｉＱ．Ｆ．，ＹａｎｇＸ．Ｓ．，ＺｈａｎｇＺ．，ＬｉａｏｎｉｎｇＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０１４，４３（９），１１９２ １１９４（魏秋芳，杨雪松，张政，辽宁化工，２０１４，４３（９），１１９２ １１９４）［１４］㊀ＣｕｉＬ．，ＹｉｎＨ．Ｓ．，ＤｏｎｇＪ．，ＦａｎＨ．，ＬｉｕＴ．，ＰｅｎｇＪ．，ＡｉＳ．Ｙ．，ＢｉｏｓｅｎｓｏｒｓａｎｄＢｉｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０１１，２６，３２７８ ３２８３９９８㊀Ｎｏ．５㊀吴㊀倩等：石墨烯／ＳＵ⁃８复合导电光刻胶的制备及传感应用００９高等学校化学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．４０㊀［１５］㊀ＹｉｎＨ．Ｓ．，ＺｈｏｕＹ．Ｌ．，ＭｅｎｇＸ．Ｍ．，ＳｈａｎｇＫ．，ＡｉＳ．Ｙ．，ＢｉｏｓｅｎｓｏｒｓａｎｄＢｉｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０１１，３０，１１２ １１７［１６］㊀ＣｕｉＬ．，ＣｈｅｎＬ．Ｊ．，ＸｕＭ．Ｒ．，ＳｕＨ．Ｃ．，ＡｉＳ．Ｙ．，ＡｎａｌｙｔｉｃａＣｈｉｍｉｃａＡｃｔａ，２０１２，７１２，６４ ７１ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＳｅｎｓｉｎｇＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＧｒａｐｈｅｎｅ／ＳＵ⁃８ＣｏｍｐｏｓｉｔｅＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＰｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ†ＷＵＱｉａｎ，ＸＵＭｅｎｇｙｉ，ＸＵＳｈｅｎｇ，ＷＥＩＷｅｉ，ＬＩＸｉａｏｊｉｅ，ＬＩＵＸｉａｏｙａ∗（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｉｎｔＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＰｈｏｔｏｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅＭｏｌｅｃｕｌｅｓａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌａｎｄＭａｔｅｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｘｉ２１４１２２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｉｔｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｇｒａｐｈｅｎｅ（ＧＲ）ｗｉｔｈｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｉｎｔｏｔｈｅｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔＳＵ⁃８ｔｏｐｒｅｐａｒｅａｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ．Ｔｈｅｕｌｔｒａ⁃ｄｅｐｔｈｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅａｎｄｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔｉｓｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｗｈｅｎｔｈｅｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｇｒａｐｈｅｎｅｒｅａｃｈｅｓ３％，ａｎｄｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｏｆｇｒａｐｈｅｎｅｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｕｎｉｆｏｒｍ．Ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ａｎｏｖｅｌＧＲ／ＳＵ⁃８ｐａｔｔｅｒｎｅｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅ（ＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯ）ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｐａｔｔｅｒｎｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙｏｎＩＴＯｇｌａｓｓｓｕｒｆａｃｅ．Ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔｗｉｔｈ４％ＧＲｆｏｒｍｓａｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐａｔｈｗｉｔｈｔｈｅＩＴＯｅｌｅｃｔｒｏｄｅ，ｗｈｉｃｈｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅ．Ａｆｔｅｒ４０ｃｙｃｌｅｓｏｆｃｙｃｌｉｃｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙｓｃａｎｎｉｎｇ，ｔｈｅｒｅｄｏｘｃｕｒｒｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗａｓｆｕｒｔｈｅｒｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｈｙｄｒｏｇｅｎｐｅｒｏｘｉｄｅ⁃ｆｒｅｅｅｎｚｙｍｅｓｅｎｓｏｒｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅＧＲ／ＳＵ⁃８／ＩＴＯｅｌｅｃｔｒｏｄｅｂｙｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｓｉｔｕｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｃｏｐｐｅｒｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ．Ｔｈｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｎｔｒａｎｓｆｅｒａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｔｈｉｓｓｉｍｐｌｅｅｎｚｙｍｅ⁃ｆｒｅｅｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｐｒｅｐａｒｅｄｓｅｎｓｏｒｈａｓｇｏｏｄｌｉｎｅａｒｉｔｙｄｅｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒｈｙｄｒｏｇｅｎｐｅｒｏｘｉｄｅｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ１ ２０ｍｍｏｌ／Ｌ（Ｒ２＝０ ９９９）．Ｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｉｏｓｅｎｓｏｒｉｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｐｏｎｓｅｃａｎｓｔｉｌｌｂｅｍａｉｎｔａｉｎｅｄａｂｏｖｅ９０％ａｆｔｅｒ１５ｄ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｏｂｔａｉｎｅｄｓｅｎｓｏｒａｌｓｏｈａｓｇｏｏｄｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙａｎｄａｎｔｉ⁃ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｗｈｉｃｈｒｅｆｌｅｃｔｅｄｉｎｔｈｅｎｅａｒｌｙｓａｍｅｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｈｙｄｒｏｇｅｎｐｅｒｏｘｉｄｅｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｖａｒｉｏｕｓｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｔｓ．Ｉｎｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ，ｔｈｅａｂｏｖｅｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｅｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．Ｉｔｉｓｂｅｌｉｅｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｎｏｎ⁃ｅｎｚｙｍａｔｉｃｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓｅｎｓｏｒｈａｓｇｒｅａｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｐｏｉｎｔｏｆｃａｒｅｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀Ｇｒａｐｈｅｎｅ；Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ；Ｐａｔｔｅｒｎｅｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅ；Ｎｏｎ⁃ｅｎｚｙｍａｔｉｃｓｅｎｓｏｒ（Ｅｄ．：Ｓ，Ｚ，Ｋ）†ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．２１５０４０３２）ａｎｄｔｈｅＳｐｅｃｉａｌＦｕｎｄｆｏｒＢａｓｉｃＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＢｕｓｉｎｅｓｓＦｅｅｓｏｆＣｅｎｔｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ，Ｃｈｉｎａ（Ｎｏ．ＪＵＳＲＰ１１５Ａ０７）．。
紫外激光曝光光刻SU-8胶的工艺研究
第１章绪论。
ｔ４乜火花加工５ｕｍ微孔，§电火花加工４５Ⅶｎ微针珏功口工成型！蕞誓汽车模具图卜２微细电火花加工出的微型精密零件１．２．３高能粒子束加工高能粒子束加工是利用能量密度很高的激光束、电子束或离子束等去除工件材料的特种加工方法的总称。
激光束加工主要应用有打孔、切割、焊接、金属表面的激光强化、微调和存储等。
激光蚀刻通常用固体激光和准分子激光。
准分子激光因其产生的紫外线光的波长短，热作用区集小，能蚀刻出微细的线条。
用激光在钛合金细管上切割成形的槽如图１．３（ａ）所示，用准分子激光在一根头发上刻的小字如图１．３（ｂ）所示。
离子束刻蚀是利用惰性气体元素或其他元素的离子在电场中加速成高速离子束流，以其动能进行各种微细加工的方法，是在亚微米甚至毫微米级精度的加工中大有发展前途、工艺能力广泛的一种加工方法：１）去除加工：离子铣、离子抛光、离子减薄及离子溅射直接完成工件加工面或图形的刻蚀２）镀膜加工：把低能量的入射离子附着在工件表面上。
利用离子镀膜技术可以制成耐磨、耐蚀、耐热的表面强化膜以及电子、半导体和集成电路用薄膜３）注入加工：离子加速后高能量轰击并嵌入工件表面，在集成电路制作中，离子注入能控制掺杂量而获得集成电路均匀的电参数，在零件制造中采用离子注入工艺可实现金属表层改性４）离子北京工业大学理学硕士学位论文束写图：离子束曝光制作线宽＜Ｏ．１岬的精密微细图形。
超声加工主要用于晶体硅、光学玻璃、工程陶瓷等硬脆材料的加工。
超声加工与电火花加工、激光加工相比，既不依赖于材料的导电性又没有热物理作用，与光刻加工相比，又可加工出具有一定高深宽比的三维结构。
已用超声波加工法在石英玻璃上加工出５岫微孔。
图卜３（ａ）激光在钛合金管上切割成形的槽图卜３（ｂ）准分子激光在头发上刻的字１．２．４Ｌ｜Ｇ＾技术微机械加工方法ｕＧＡ以德国为代表，ＬＩＧＡ方法是指采用同步ｘ射线深层光刻、微电铸制模和注塑复制等主要工艺步骤组成的一种综合性微机械加工技术。
eBP神经网络的SU8光刻胶工艺参数优选研究.
第２５卷２００６年第９期９月机械科学与技术ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶ０１．２５ＳｅｐｔｅｍｂｅｒＮｏ．９２００６文章编号：１００３．８７２８【２００６）０９－１０８２ｍ３基于ＢＰ神经网络的ＳＵ．８光刻胶工艺参数优选研究曾永彬，朱荻，明平美，胡洋洋（南京航空航天大学机电学院，南京２１００１６）曾永彬摘要：ｓｕ．８是一种性能优异的厚胶，广泛应用于高深宽比的ＭＥＭｓ微结构中。
本文首先用正交试验研究了前烘时间、曝光剂量、后烘时间以及显影时间对ｓｕ一８光刻胶图形尺寸精度的影响，得到了优化的工艺组合。
在此基础上，运用ＢＰ神经网络对试验数据进行分析处理，预测了较正交试验分析结果更为优化的工艺组合，并用试验验证了其正确性。
结果表明，经正交试验数据训练过的ＢＰ神经网络，很好地映射了工艺参数与优化指标之间的复杂非线性关系，此时应用ＢＰ神经网络对工艺参数进行优选研究能够得到更全面、准确的结果。
关键词：ＭＥＭＳ；Ｓｕ－８；正交试验；ＢＰ神经网络；优化中图分类号：ＴＮ３０５．７文献标识码：ＡＳＵ－８ＰｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔＰｒｏ∞￥Ｐｊｕ隐ｍｅｔｅ瑙Ｂ嬲ｅｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＳｔ眦ｌｙｏｆＯｐｔｉｌ岫ｇ（ＮａＩｌｉｉｎｇｏｎａＢＰＮｅⅢ谢ＮｅｔｖｍｒｋＺｅｎｇＹｏｎｇｂｉｎ，ＺｈｕＤｉ，ＭｉｎｇＰｉｎｇｍｅｉ，ＨｕＹａｎｇｙａｎｇＡｂｓ№ｃｔ：ＳＵ－８ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｐｅｒｆｂｒｍａＩｌｃｅｓ．Ｕｓｉｎｇｔｌｌｅｓｔｕｄ丫小ｅｉｎｎｌ】ｅｎｃｅｏｆ出ｅｏｒ出ｏｇｏｎａｌ栅ｙＡｓｔｒｏｎ叫ｔｉｃｓ。
ＮａＩｌｊｉｎｇ２１００１６）ｈｉｇｈ－ａｓｐｅｃｔ—ｒａｔｉｏｍｉｃｒｏｓｔｍｃｔｕｒｅｓｉｎＭＥＭＳｆｏｒｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔ肌ｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｉｍｅｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｔｌｌｅｐａｐｅｒｐｅｄ’０珊ｅｄａｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｏｐｒｏｃｅｓｓｐａｒ锄ｅｔｅｒｓｏｆｐｒｅ—ｂａｋｅｔｉｍｅ，ｅｘｐｏｓｕｒｅｄｏｓｅｓ，ｐｏｓｔｅｘｐｏｓｕｒｅｂａｋｅｔｉｍｅｔｌｌｅａｃｃｕｒａｃｃｙｏｆＳＵ－８ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔｉｍａｇｅｓｉｚｅｓ．Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｐａｍｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｏｐｔｉ—ｍｉｚｅｄ，ｏｎｔｌｌｅｂａｓｉｓｏｆｗｈｉｃｈｔｌｌｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｖｕｓｉｎｇａＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ．ＴｈｅｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｉｔｈｂｅｔｔｅｒｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｔｈａＩｌｔ｝ｌｅｏｒｔｈｏｇｏｎａｌａＨ－ａｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗａｓｐｒｅｄｉｃｔｅｄｂｙｄｌｅＢＰｎｅｕ—ｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ肌ｄｔｈｅｉｒｃｏｎ．ｅｃｍｅｓｓｗａｓｖｅｄｆｉｅｄｂｙａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｅ出ａｔａｆｋｒｂｅｉｎｇｔｍｉｎｅｄｂｙｔ｝ｌｅｄａｔａｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔｓ，ｔｌｌｅＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｈａｓａｇｏｏｄｃａｐａｂｉｌｉ哆ｏｆＩＩｌａｐｐｉｎｇｔＩｌｅｃｏＩｎｐｌｅｘｎｏｎｌｉｎｅａｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅ附ｅｅｎｔ｝Ｉｅｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｌｌｄｔ｝ｌｅｏｐｔｉＩＩｌｉｚａｔｉｏｎｔａ瑗ｅｔｓ．ＴｈｅｒｅｆｏｒｅｉｔＩ．ｅｓｕｌｔｓｉｎａｍｏｒｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉＶｅａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｌｌｓ．ＫｅｙｗＯｒｄｓ：ＭＥＭＳ；ＳＵ名；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ卸ｒｒ毪ｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；ＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ近年来，Ｓｕ－８系列光刻胶在制作高深宽比的ＭＥＭｓ微结构方面得到广泛的应用和发展¨。
su8光刻胶成分
su8光刻胶成分
su8光刻胶是一种高性能光刻胶材料，主要由环氧树脂、光敏剂、稀释剂等组成。
其中，环氧树脂是su8光刻胶的主要成分，负责提供胶体的结构和力学强度。
光敏剂的作用是将su8光刻胶曝光后产生化学反应，形成图案或结构。
稀释剂则是用来调节光刻胶的黏度，使其更适合特定的应用需求。
一般来说，su8光刻胶的配方比例是环氧树脂占大部分，光敏剂和稀释剂各占一小部分。
但是具体的配方比例会根据不同的应用领域和制备要求而有所不同。
- 1 -。
SU8胶紫外光刻理论与实验研究
未来研究方向和改进意见方面，我们提出以下几点建议：首先，可以进一步 研究不同条件下SU8胶的聚合机理和微纳结构形成的细节，以更深入地理解其规 律；其次，可以通过优化实验方案和流程，降低实验误差和不确定性，提高实验 的可重复性和可靠性；最后，可以探索新型的光刻胶和光刻技术，以获得更精细、 更高质量的微纳结构。
聚合反应速度会趋于饱和。此外，升高温度可以加快聚合反应速度，但过高 的温度会导致SU8胶分解或基片热损伤。
尽管我们在SU8胶紫外光刻方面取得了一定的研究成果，但仍存在一些不足 之处。例如，本次演示主要了聚合反应规律的研究，而对微纳结构形成的细节和 形貌控制等方面尚未进行深入探讨。此外，实验过程中可能存在的误差和不确定 性也需要进一步加以研究和控制。
二、极紫外光刻技术概述
极紫外光刻技术是一种基于极紫外线（EUV）光源的高精度微制造技术。极 紫外线是一种波长在10-12纳米的光线，其具有高分辨率、高对比度、低散射等 优点，是制造超微结构如微电子芯片、光电子器件等的关键工具。
三、光刻胶材料在极紫外光刻技 术中的作用
光刻胶材料在极紫外光刻技术中起着关键作用。它是一种对光敏感的有机高 分子材料，能够将极紫外线的能量转化为化学能，从而在光刻过程中形成特定的 图案。光刻胶材料的性能如敏感性、透光性、稳定性等直接影响到光刻效果和产 品质量。
然而，当照射时间和光强达到一定值后，聚合反应速度会趋于饱和，继续增 加照射时间和光强并不能显著改善聚合效果。此外，我们还发现温度对SU8胶紫 外光刻的影响也较为显著，升高温度可以加快聚合反应速度，但过高的温度会导 致SU8胶分解或基片热损伤。
结论
本次演示对SU8胶紫外光刻理论与实验进行了研究。通过实验观察和理论分 析，我们发现照射时间和光强、温度等参数对SU8胶紫外光刻的聚合效果具有重 要影响。在合理的范围内，增加照射时间和光强可以改善聚合效果，提高微纳结 构的分辨率；但当照射时间和光强达到一定值后，
SU-8胶光刻工艺解读
UV-LIGA编制单位: 编制人: 编制日期:华中科技大学MEMS中心徐智谋何少伟2004.10 工艺技术规范UV-LIGA 工艺规范一工艺路线及工艺流程 (3)1.1 工艺路线 (3)1.2 工艺流程 (3)1.2.1 SU-8胶光刻工艺 (3)1.2.2 Polydimethysiloxane(PDMS)浇铸成模 (4)1.2.3 PDMS表面金属化 (4)1.2.4 在PDMS样品上电铸微模具 (4)二试验平台 (5)三试验样品 (6)3.1 SU-8胶结构 (7)3.2 PDMS表面金属化 (8)一工艺路线及工艺流程1.1工艺路线微塑铸光刻1.2工艺流程1.2.1SU-8胶光刻工艺1) 对衬底进行清洗，并在200℃烘30分钟以上以去除表面水分子；2) 用厚胶甩胶工艺在基片表面旋涂所需要厚度的SU-8胶；3) 利用热板对SU-8胶进行前烘处理,在热板上缓慢冷却；4) 在Karl Suss MA6紫外光刻机上进行接触式曝光；5) 对曝光后的SU-8胶在热板上进行后烘热处理，得到交联的SU-8胶结构；注:由于交联的SU-8胶结构内应力很大,可以导致基底弯曲变形和胶的开裂.所以加热必须缓慢,冷却应在热板上随热板冷却到室温。
6) 超声显影，得到光刻胶图形。
7) 将SU-8胶微结构在150℃-200℃下在热板上进行固化.不同厚度SU8光刻工艺参数厚度[µm]光刻胶甩胶速率[rpm]前烘时间[min] 65℃95℃曝光时间[sec]后烘时间[min] 65℃95℃显影时间[min]固化时间[min]1.2.2Polydimethysiloxane(PDMS)浇铸成模1) 将衬底有SU-8光刻图形模具固定在真空热压机上，底部放上待模压的PDMS;2) 关闭模腔并抽真空,将图形压入PDMS,升温至120℃,保持60s;3) 降温至40℃, 让模腔充气,打开模腔，取出SU-8+PDMS样品,并从SU-8图形上脱下PDMS图形.1.2.3 PDMS表面金属化1) 清洗PDMS样品图形表面并做溅射前的处理；2) 将PDMS样品放入溅射机的真空腔并抽真空到合适的镀膜真空度; 3) 在PDMS 样品表面溅射100nm钛+300nm镍;4) 真空腔充气, 打开真空腔,取出表面金属化的PDMS样品.1.2.4在PDMS样品上电铸微模具1)将氨基磺酸镍作为主盐，PH值3.5-4,溶液温度升到40℃±2℃,循环过滤(小于0.4微米)以控制电铸槽的旋浮颗粒大小; 2)将PDMS样品放入电铸槽中;3)加1000HZ,占空比1:10,电流密度2A/cm2的脉冲电源; 4)根据不同的高度,电铸不同的时间;5)取出电铸后的PDMS样品,并将它烘干;6)在氧等离子体气氛下去除PDMS；7)在显微镜下对电铸的微结构进行检查,以确定最终的产品是否是成品.二试验平台光刻机：德国Karl Suss公司 MA6(见图)可进行正面和反面对准曝光,最小线宽：2µm，对准精度：1µm甩胶台：美国AIO MICROSERVICE公司(见图)4英寸厚胶甩胶台。
交联SU-8光刻胶与Ni基底结合性的分子动力学模拟
分 子结 构 。 如 图 １所 示 ． 用 ａ ｍ— ．ｔ 方 法 使 ｔ ｔａ ｍ ｏ ｏ ｏ
构 建一 个双 酚 Ａ环 氧树 脂 ， 过 Ｂ ｉ ｏ ｍ ｒ 通 ｕｌ Ｐ ｌ ｅ 构 ｄ ｙ
分子 模拟方 法从 分子 层 面上为 我们研 究界 面
结 构提供 了可 能． 已 经成 功 地 运 用 于 聚合 物 与 它 基底 的表 面 结 合 能 与 吸 附行 为 ’ 、 合 物 与 晶 聚 体结 构 的相互作 用 、 聚合 物 与 聚 合 物及 聚 合 物
建 Ｓ 一 的单 体构 型 ． Ｕ ８胶 对其进 行能 量最 优化 以便 得到 构 型 更 加 合 理 的 Ｓ 一 Ｕ ８单 体 结 构 ．利 用
Ａ ｏｐ ｏ ｓ ｅｌ 块 对经过 能量 最优 化 的 Ｓ 一 ｍ ｒｈ ｕ ｌ模 Ｃ Ｕ ８胶
单 体进行 无定 形单 元 的封 装 ， 入单 元 中 的 Ｓ ． 装 Ｕ８ 单 体数 目为 ４个 ， 室温 ２ ８Ｋ下构 建单元 结 构 ， 在 ９
Ｓ 一 Ｕ ８光刻 胶 是 一 种基 于 Ｅ Ｏ Ｕ ８环 氧树 Ｐ ＮＳ 一
为 （ ８ 的超 晶胞 结 构 ， 后 使 用 Ｂ ｉ ａｕ ｍ ８× ） 然 ｕｌ Ｖ ｃｕ ｄ
Ｓａ ｌ ｂ工 具将 得到 的结 构 从 ２ Ｄ改 为 ３ 其 中真 空 Ｄ， 层 厚度 设为 ０ １６ １１对 Ｎ （ ） ． ７ ２／ ． ／ ／ ｉ １ ０ 晶胞 中的所 ０ 有 Ｎ 原 子 赋 予 Ｃ ＭＰ Ｓ 力 场 ， ｉ Ｏ ＡＳ 以便 满 足后 续
入 研究 ．
的分子 动力 学计算 ． 建好 的 Ｎ （ ） 构 ｉ１００ 面的 晶胞
参 数 为 Ⅱ＝１ ９ ３ｎ ｂ＝１９ ３ｎ Ｃ ． ５ ｍ， ． ９ ｍ， ． ９ ｍ， ＝１ ０ ７ｎ
基于SU-8厚胶光刻工艺的微电铸铸层尺寸精度控制新方法
万方数据机械工程学报第４７卷第３期发展。
以ＳＵ．８胶为微电铸母模制作镍模具时，铸层的线宽尺寸由胶模微沟道的线宽尺寸决定，然而在微电铸过程中胶模会产生变形，其中存在两方面的原因．【９】．：①在微电铸液的浸泡中，胶模产生溶胀变形导致尺寸变化，称之为溶胀效应：②由于微电铸过程一般在５０℃左右的环境下进行，故将导致胶模结构的热膨胀变形，称之为热膨胀效应，以上导致胶模尺寸变化的因素合称为热溶胀性。
热溶胀性产生的原因在于ＳＵ．８胶中的聚合高分子与电铸液溶剂分子之间产生的化学势梯度。
电铸时ＳＵ．８胶浸入电铸液中，二者分子之间的化学势差将会产生渗透压，导致电铸液中的小分子渗入ＳＵ．８胶内部，使其体积膨胀。
另一方面，由于结构的膨胀导致交联网络向三维空间伸展，分子链的弹性收缩会产生张力。
当这两种相反的作用达到平衡时，就达到溶胀饱和状态，此时胶模的尺寸将不再发生变化【１２１。
提高微电铸铸层尺寸精度的一般方法是设计掩膜版时，采用线宽补偿【ｌ３１，弥补ＳＵ．８胶热溶胀性等因素导致的胶模微沟道线宽缩小。
但该方法主要适用于ＳＵ一８薄胶、掩膜图形简单且规则的微电铸工艺。
而对于ＳＵ．８厚胶、图形密集的微电铸工艺，电铸时ＳＵ．８胶的热溶胀现象更为显著，且图形四周ＳＵ．８胶体积的差距导致不同部位的铸层尺寸缩小大不相同。
因此，采用线宽补偿提高铸层尺寸精度的方法已不再适用于ＳＵ一８厚胶的密集图形的微电铸工艺。
针对上述问题，本文以２００Ｍｍ厚ＳＵ．８胶为胶模，研究了密集蛇形沟道图形镍模具的微电铸工艺，提出在图形四周增设一条封闭等间距的隔离带，用隔离带阻止图形四周ＳＵ．８胶模热溶胀性对图形区域影响的新方法。
通过试验，研究了隔离带对微电铸铸层尺寸精度的影响。
ｌ掩膜版设计图ｌ所示为电铸镍模具微结构（厚度为２２０ｖｍ）的显微照片，从图ｌ中可以看出铸层宽度妒１９２ｐａｎ明显大于铸层宽度６产１６０肛１，而电铸的胶模宽度以和６，设计值均为２２０¨ｍ。
SU-8胶光刻工艺
25 40
显影时间 [min]
8 12 20 30
固化时间 [min]
10 16 25 35
1.2.2Polydimethysiloxane(PDMS)浇铸成模
1) 将衬底有 SU-8 光刻图形模具固定在真空热压机上，底部放上待模压的 PDMS; 2) 关闭模腔并抽真空,将图形压入 PDMS,升温至 120℃,保持 60s; 3) 降温至 40℃, 让模腔充气,打开模腔，取出 SU-8+PDMS 样品,并从 SU-8 图形上
3.1 SU-8 胶结构 .....................................................................................................................7 3.2 PDMS 表面金属化...........................................................................................................8
5)取出电铸后的 PDMS 样品,并将它烘干; 6)在氧等离子体气氛下去除 PDMS； 7)在显微镜下对电铸的微结构进行检查,以确定最终的产品是否是成品.
二 试验平台
光刻机：
德国Karl Suss公司 MA6(见图) 可进行正面和反面对准曝光, 最小线宽：2µm，对准精度：1µm
甩 胶 台：美国 AIO MICROSERVICE 公司(见图) 4 英寸厚胶甩胶台。可进行甩胶，前烘，显影及后烘
前烘时间 [min]
65℃ 95℃
曝光时间 [sec]
后烘时间 [min]
65℃ 95℃
微机电系统中SU-8厚光刻胶的内应力研究
第15卷 第9期2007年9月光学精密工程O pt ics and Precision Eng ineeringV o l.15 N o.9Sep.2007收稿日期:2007-01-25;修订日期:2007-04-06.基金项目:国家自然科学基金资助项目(N o.50675025);教育部和大连市留学回国人员科研启动基金资助项目文章编号 1004-924X(2007)09-1377-06微机电系统中SU -8厚光刻胶的内应力研究杜立群1,朱神渺2(1.大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室,辽宁大连116023;2.大连理工大学辽宁省微纳米技术及系统重点实验室,辽宁大连116023)摘要:在对基片曲率法常用的St oney 公式进行必要修正的基础上,提出了适合计算SU -8胶层内应力的理论模型,并采用轮廓法直观地测量了内应力引起的基底曲率的变化。
通过A NSY S 仿真揭示了基片直径,胶层厚度及后烘温度三者对基片曲率的影响。
仿真结果表明:后烘温度是影响胶层内应力的主要因素。
实验测量了后烘温度分别为55e 、70e 和85e 三种条件下的SU -8胶层的内应力。
结果表明:降低后烘温度能有效地减小SU -8胶层的内应力,实验测量值与仿真计算值基本吻合。
内应力的测量为SU -8胶层内应力的定量研究奠定了基础。
关 键 词:SU -8;内应力测量;基片曲率法;Sto ney 公式中图分类号:T N305.7 文献标识码:AStudy on internal stress of thick SU -8layer in MEMSDU L-i qun 1,ZH U Shen -miao 2(1.K ey L abor ator y f or P recision &N on -tr ad itional Machining T echnology of the Ministr y ofE ducation,Dalian Univer sity of T echnology ,Dalian 116023,China;2.K ey L aboratory f or Micr o/N ano T echnolog y and Sy stem of L iaoning Pr ov ince,Dalian University of T echnology ,D alian 116023,China)Abstract:After im pro ving the Stoney 's for mula w idely used in the cur vature m ethod,a theoretical model for SU -8internal stress calculatio n is pr opo sed and a profile m ethod is used to m easure the cur -v ature radius of substrate.T he influence of substrate diameter ,film thickness and Po st -ex posur e Bake (PEB)temper ature on substrate curv ature is investigated by an in -depth ANSYS analy sis.Analytical results show that the PEB tem perature is the main factor in effecting o n internal stress.In addition,internal stresses o f SU -8under three different PEB temperatur es(55e 、70e and 85e )are m eas -ured,the results show that a low PEB temper ature can r educe the internal stresses effectively.The ex perimental results have good ag reement w ith simulation analytical results,w hich prov ides a support fo r the quantitative analy sis of the internal stress in SU -8layers.Key words:SU -8;internal stress m easurement;curv ature m ethod;Stoney's for mula1 引 言高聚物SU -8胶的最重要的特点是在紫外波段具有很高的透明度。