一种正负胶工艺结合的微带线制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种正负胶工艺结合的微带线的制造方法，包括以下步骤：1）在玻璃片或者硅片上旋涂一层正胶作为器件释放的牺牲层；2）在正胶上用磁控溅射工艺沉积一层Cu金属作为电镀的种子层；3）在上述的Cu种子层上涂正胶，并光刻；4）电镀Ni作为微带线接地层；5）溅射Cu金属层；6）在上述得到的Cu层上面涂覆SU-8胶并光刻；7）溅射Cr/Cu电镀种子层；8）在SU-8介质层上涂胶、光刻；9）电镀微带线；10）用溶剂将正胶溶解，使以SU-8胶作为介质层的微带线器件从玻璃或硅片上释放下来。
【专利说明】一种正负胶工艺结合的微带线制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及RF MEMS制造技术，尤其是涉及一种微带线的制造方法。
【背景技术】
[0002]随着技术的发展，无线电技术朝越来越短的毫米波、亚毫米波方向发展。毫米波介于微波和光之间，具有频带宽、分辨率高、能全天候工作、易集成化等优点，因此在军事、通信、安全等领域中有着广泛的应用。但是在毫米波段，随着频率的提高，对加工精度的要求越来越高，传统的机械加工已经不能满足要求,必须借助于新的加工技术,而MEMS微细加工技术正能满足加工精度的要求。它具有精度高、可控性好、可批量制造、与IC工艺相兼容等优点。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种正负胶工艺结合的微带线制造方法。
[0004]本发明采用如下技术方案:
[0005]一种正负胶工艺结合的微带线制造方法，包括以下步骤:
[0006]第一步，在玻璃或硅衬底上涂覆正性光刻胶，作为器件释放的牺牲层；
[0007]第二步，在上述正性光刻胶上磁控溅射Cr/Cu种子层；
[0008]第三步，正胶光刻、电镀微带线金属接地层；
[0009]第四步，溅射Cu金属层；
[0010]第五步，涂覆SU-8负胶，并光刻出图形；
[0011]第六步，最后在SU-8介质层上光刻、电镀微带线。
[0012]第七步，用弱碱性溶液和金属腐蚀溶液逐层去除正性光刻胶和电镀种子层，从而把微带线器件从衬底上释放下来。
[0013]本技术方案中，首先正胶作为器件释放的牺牲层使用，这是因为正胶工艺兼容性好，易于溶解于有机溶剂和碱性溶液，因此是一种好的牺牲层材料。其次，SU-8负性光刻胶的显影液是碱性溶液，而正性光刻胶会溶解于碱性溶液，因此为避免SU-8在显影过程中对下层的正胶的溶解，需要在SU-8涂胶前溅射一层Cu金属层，从而保护正胶在SU-8显影过程中不被溶解。
[0014]在器件释放的过程中，因为正胶在丙酮中会快速溶解，直接将基片放入丙酮中会导致正胶溶解的同时使金属种子层撕裂，从而粘连在器件上的问题，因此在释放过程要用弱碱性溶液逐层去除正胶露出金属种子层，然后用特定的腐蚀液去除金属种子层，重复该过程直至将最下层的正胶溶解，从而将器件释放下来。
[0015]本发明获得如下效果:
[0016]1.利用SU-8负性光刻胶介电常数高，机械性能稳定的特点，将SU-8负性光刻胶胶作为微带线的介质层使用。[0017]2.正性光刻胶和SU-8负性光刻胶在工艺中同时使用，解决了两种光刻胶不兼容使用的问题。
[0018]3.为防止SU-8胶显影液对正胶的溶解，在正胶上面溅射一层金属层，例如Cu，从而解决了 SU-8胶显影液对正胶的溶解问题。
[0019]4.利用正胶会溶解于弱碱性溶液的特点，用弱碱性溶液首先去除最上层的正胶，然后用特定溶液去除金属层，重复该过程直到器件最终释放下来。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图为以SU-8胶为介质层的微带线制造工艺流程图。
【具体实施方式】:
[0021]实施例1
[0022]一种正负胶工艺结合的微带线制造方法，包括以下步骤:
[0023](I)将一定尺寸的玻璃或硅片(比如4寸)用H2S04+H202、去离子水依次清洗，甩干，然后在基片上蒸发HMDS (—种偶联剂)。
[0024](2)用旋转涂胶的办法将AZ4620正性光刻胶涂覆到处理好的基片上，厚度5 μ m。
[0025](3)在热板上对光刻胶进行前烘，条件是65°C /30min,95°C /60min, 120°C /60min,随炉冷却。
[0026](4)用磁控多靶溅射机沉积Cr/Cu种子层，200/2000.Λ。
[0027](5)在Cr/Cu种子层上涂覆AZ4620正胶，10 μ m。
[0028](6)在热板上对光刻胶进行前烘，条件是65°C /30min,95°C /60min,随炉冷却。
[0029](7 ) SUSS MA6紫外光刻机曝光，显影。
[0030](8)电镀Ni金属。
[0031](9)电镀完成后在热板上坚膜，条件是120°C /60min,随炉冷却。
[0032](10)用磁控多靶溅射机沉积Cu金属层,2000A。
[0033](11)涂覆 SU-82010 光刻胶 30um。
[0034](12)前烘，65°C /3min,95°C /5min。
[0035](13) SUSS MA6紫外光刻机曝光，显影。
[0036](14)后供，65°C /3min, 95°C /5min。
[0037](15)用磁控多靶溅射机沉积Cr/Cu种子层,200/2000A?
[0038](16)涂覆 ARP 正胶 10 μ m。
[0039](17)前烘 65°C /30min,95°C /30min。
[0040](18) SUSS MA6紫外光刻机曝光，显影。
[0041](19)电镀Ni/Au微带线层。
[0042](20)室温下用1% (Wt) NaOH溶液去除最上层的正胶，直至露出种子层。
[0043](21)用氨水和硝酸铺铵分别去除Cu和Cr。
[0044](22)重复(20) (21)的上述过程直至把最下层的正胶去掉，器件从基片上释放下来。
[0045]实施例2[0046](I)将一定尺寸的玻璃或硅片(比如4寸)用H2S04+H202、去离子水依次清洗，甩干，然后在基片上蒸发HMDS (—种偶联剂)。
[0047](2)用旋转涂胶的办法将ARP正性光刻胶涂覆到处理好的基片上，厚度10 μ m。
[0048](3)用程控烘箱对光刻胶进行前烘，条件是65 V /40min,95 V /90min,120 °C /90min，随炉冷却。
[0049](4)用磁控多靶溅射机沉积Cu种子层，厚度2000A。
[0050](5)在Cu种子层上涂覆AZ4620正胶，10 μ m。
[0051](6)用程控烘箱对光刻胶进行前烘，条件是65°C /400min,95°C /90min,随炉冷却。
[0052](7 ) SUSS MA6紫外光刻机曝光，显影。
[0053](8)电镀Ni金属。
[0054](9)电镀完成后坚膜，条件是120°C /60min,随炉冷却。
[0055](IO )用磁控多靶溅射机沉积Cu金属层，厚度2000A ?
[0056](11)涂覆 SU-82010 光刻胶 30um。
[0057](12)前烘，65°C /3min,95°C /5min。
[0058](13) SUSS MA6紫外光刻机曝光，显影。
[0059](14)后供，65°C /3min, 95°C /5min。
[0060](15)用磁控多靶溅射机沉积Cr/Cu种子层，200/2000A。
[0061](16)涂覆 ARP 正胶 10 μ m。
[0062](17)前烘 65°C /30min,95°C /30min。
[0063](18) SUSS MA6紫外光刻机曝光，显影。
[0064](19)电镀Ni/Au微带线层。
[0065](20)室温下用1% (Wt) NaOH溶液去除最上层的正胶，直至露出种子层。
[0066](21)用氨水和硝酸铈铵分别去除Cu和Cr。
[0067](22)重复(20) (21)的上述过程直至把最下层的正胶去掉，器件从基片上释放下来。
【权利要求】
1.一种正负胶工艺结合的微带线制造方法，其特征在于包括以下步骤: 第一步，在玻璃或者硅片上涂覆正胶作为器件释放的牺牲层； 第二步，在正胶上溅射电镀种子层并涂胶、光刻，电镀Ni作为接地层； 第三步，在上述得到的基片上溅射一层Cu金属层； 第四步，涂覆SU-8光刻胶并光刻出图形； 第五步，在上述得到的图形上溅射Cr/Cu种子层； 第六步，涂胶、光刻出微带线图形； 第七步，电镀Ni/Au微带线； 第八步，溶解掉正胶，得到以SU-8光刻胶为介质层的微带线。
2.根据权利要求1所述的一种SU-8胶为介质层的微带线制造方法，其特征在于用高介电常数，而且机械性能优异的SU-8负性光刻胶作为微带线的介质层。
3.根据权利要求1所述的一种SU-8胶为介质层的微带线制造方法，其特征在于用正性光刻胶作为微带线器件释放的牺牲层。
4.根据权利要求1所述的一种SU-8胶为介质层的微带线制造方法，其特征在于在涂覆SU-8胶之前，先要溅射一层Cu金属层，这是因为SU-8胶显影液是碱性的，为避免在SU-8胶显影过程中会溶解下层的正胶，因此用一层Cu金属层保护下面的正胶不被溶解。
5.根据权利要求1所述的一种SU-8胶为介质层的微带线制造方法，其特征在器件的释放过程要逐层溶解。
【文档编号】H01P11/00GK103545589SQ201310485962
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】李建华, 徐立新, 陈和峰, 卢冲赢 申请人:北京理工大学