Polymer micromolding is a common way to make
microchannels, because of the ease of processing, low cost,
and bio-compatibility. Molds with micron-scale features
may be made from photosensitive polymers (e.g., SU-8) or
by DRIE silicon micromachining. Poly(dimethylsi1oxane)
(PDMS) is often chosen as the microstructural material
[15]. PDMS is spin cast onto the mold, cured and peeled
off. A short exposure in an oxygen plasma activates the
PDMS surface and results in instant bonding to other
PDMS or glass surfaces. Other polymers may be molded
onto silicon masters through either hot embossing, casting,
or injection molding.
Micromolding processes are also used to create microstructures
from materials that are difficult to etch selectively,
or to create very high-aspect-ratio structures. An
example of the latter use is a process flow called HexSil,
which forms vertical high-aspect-ratio (HAR) polysilicon
structures [ 161. The structure formation, as shown in Figure
1 1, exploits the extremely conformal deposition of LPCVD
polysilicon. Trenches is a silicon substrate are first formed
with DRIE (a). A conformal oxide is deposited on the silicon
surface (b), followed by conformal LPCVD polysilicon
to fill the trench (c). A CMP step removes the top layer of polysilicon, and exposes the oxide trench liner. An HF etch
with surfactant releases the HAR polysilicon rib structures.
Plate structures can be made by forming a honeycomb pattern
with the vertical ribs. By skipping the CMP step (d),
polysilicon plates with vertical stiffening ribs can be made.
Variations on the polysilicon molding process may be
used to make very narrow lateral gaps between microstructures.
For example, the HARPSS (High Aspect Ratio Polysilicon-Silicon)
process, shown in Figure 12, employs a
similar molding concept as HexSil to form sub-micron gaps
between released bulk silicon and polysilicon structures
[ 171. High-frequency silicon resonant structures with narrow
gaps have also been formed with this process.
Silicon carbide (Sic) microstructures withstand
extremely high temperatures and are corrosion resistant.
However, silicon carbide is difficult to pattem with wet or
dry etchants, because of poor mask selectivity. Instead, silicon
dioxide or polysilicon molds may be used to define polycrystalline Sic microstructures [ 181. Sic deposited by
atmospheric pressure CVD at 1050 “C fills the molds. CMP
is then performed to planarize the Sic layer to the level of
the mold. This molding, Sic deposition, CMP sequence can
be repeated several times, resulting in multilayer polysilicon
carbide microstructures similar to the polysilicon surface
micromachined counterpart [ 191.
LIGA is a German acronym for lithography, plating
(galvanoformung) and molding (abformtechnik) [20]. A
basic process flow to form moving structures is shown in
Figure 13. One possible substrate is silicon covered with a
metal seed layer for plating. An optional sacrificial layer of
silicon dioxide, polyimide or other metal may be patterned
on the substrate for subsequent release of the microstructures.
Poly(methylmethacry1ate) (PMMA) resist is cast
onto the substrate and lithography is performed with x-ray
synchrotron radiation. The x-ray radiation requires masks
with over a 5 pm-thick metal absorbing layer. The developed
PMMA has vertical sidewalls and can be millimeters
thick. Nickel is electroplated in the PMMA mold, taking
care not to plate up to the top of the trenches. The PMMA
is then dissolved in solvent to release the nickel microstructures.
The nickel structures may be used as a mold for subsequent
plastic microparts, though this step is not shown in
the figure.
Access to x-ray synchrotron radiation is limited. As a
low cost alternative, the plating mold may be made from a
UV-photosensitive polyimide or SU-8 resist. The trade-off
is thickness limited to about 100 pm and a limited aspect
ratio.
พอลิเมอร์ micromolding เป็นวิธีการทั่วไปเพื่อให้
microchannels เพราะความสะดวกในการประมวลผลค่าใช้จ่ายต่ำ
และความเข้ากันได้ทางชีวภาพ . แม่พิมพ์กับไมครอนขนาดคุณสมบัติ
อาจจะทำจากโพลิเมอร์แสง ( เช่น SU-8 ) หรือ
โดยสาม micromachining ซิลิคอน . พอลิ dimethylsi1oxane )
( PDMS ) มักจะเลือกเป็นวัสดุโครงสร้างจุลภาค
[ 15 ] โดยจะหมุนเหวี่ยงลงบนแม่พิมพ์ รักษาและปอกเปลือก
ปิดการเปิดรับแสงสั้นในออกซิเจนพลาสมากระตุ้นผล
โดยพื้นผิวและในการอื่น ๆทันทีโดย
หรือพื้นผิวแก้ว พอลิเมอร์อื่นอาจแม่พิมพ์ลงบนต้นแบบ ซิลิคอน ผ่านทั้งร้อน
หรือลายนูน , หล่อ , ฉีดพลาสติก .
micromolding กระบวนการนี้ยังใช้ในการสร้างโครงสร้างจุลภาค
จากวัสดุที่ยากต่อการกัดกร่อน โดยการคัดเลือก
หรือเพื่อสร้างอัตราส่วนโครงสร้างด้านสูงมาก มีตัวอย่างของการใช้
หลังคือ การไหลของกระบวนการที่เรียกว่า hexsil
, ซึ่งรูปแบบอัตราส่วนสูงแนวตั้ง ( ฮา ) โครงสร้าง Polysilicon
[ 161 . โครงสร้างของการพัฒนา ดังแสดงในรูปที่
1 1 , ใช้ประโยชน์จากการเคลือบ conformal มากของ lpcvd
Polysilicon . ร่องลึกเป็นซิลิคอน แรกเกิด
กับสาม ( )มาตราส่วนเป็นออกไซด์จะฝากบนพื้นผิวซิลิกอน
( b ) ตามมาตราส่วน lpcvd Polysilicon
เติมร่อง ( C ) ซีเอ็มพีก้าวเอาชั้นบนสุดของ polysilicon และ exposes ออกไซด์คูไลเนอร์ การกัดด้วยกรด HF
รุ่น Har Polysilicon ซี่โครงโครงสร้าง .
โครงสร้างแผ่นสามารถทำได้โดยการขึ้นรูปรังผึ้งรูปแบบ
กับซี่โครงแนวตั้ง โดยข้ามขั้นตอน ( D )
Cmpแผ่น polysilicon ซี่โครงแนวตั้งทำให้แข็งได้ .
รูปแบบบน Polysilicon ริ้วกระบวนการอาจ
ใช้ทำแคบมากด้านข้าง ช่องว่างระหว่างโครงสร้างจุลภาค .
ตัวอย่างเช่น harpss ( ซิลิคอนสูงอัตราส่วน Polysilicon )
กระบวนการ แสดงในรูปที่ 12 ใช้แนวคิดที่คล้ายกันเป็นริ้ว hexsil รูปแบบช่องว่างย่อยไมครอน
ระหว่างเปิดตัวซิลิคอนเป็นกลุ่มและ Polysilicon โครงสร้าง
[ 171 . ซิลิคอนสูงความถี่เรโซแนนซ์โครงสร้างกับช่องว่างแคบ
ยังเกิดขึ้นกับกระบวนการนี้ .
ซิลิคอนคาร์ไบด์ ( SIC ) และทนต่ออุณหภูมิสูงมากและเป็น
แต่ทนการกัดกร่อน ซิลิคอนคาร์ไบด์ เป็นเรื่องยากที่จะ pattem กับเปียกหรือ
etchants แห้ง เพราะการเลือกหน้ากากที่น่าสงสาร ซิลิคอน
แทนไดออกไซด์หรือ Polysilicon แม่พิมพ์อาจจะใช้ในการกำหนดโครงสร้างผลึก SiC [ 181 . SIC ฝากโดยซีวีดี ความดันบรรยากาศ ที่ 1050
" C เติมแม่พิมพ์ ซีเอ็มพี
จากนั้นทำการ planarize SIC ชั้นระดับ
แม่พิมพ์ นี่ปั้น SIC สะสม , ลำดับ CMP สามารถ
ซ้ำหลายครั้ง ส่งผลให้หลายชั้น Polysilicon
คาร์ไบด์โครงสร้างจุลภาคคล้ายกับ Polysilicon ผิว
micromachined คู่ [ 191 .
ลีกาคือตัวย่อภาษาเยอรมันสำหรับหิน , ชุบ
( galvanoformung ) และผู้บริโภค ( abformtechnik ) [ 20 ] การไหลของกระบวนการพื้นฐานในรูปแบบเป็น
ย้ายโครงสร้างที่แสดงในรูปที่ 13 แผ่นหนึ่งที่เป็นไปได้ คือ ซิลิคอน ปกคลุมด้วยชั้น
เม็ดโลหะสำหรับชุบ ตัวเลือกสำหรับการเสียสละของ
ชั้นซิลิคอนไดออกไซด์polyimide หรือโลหะอื่น ๆ อาจมีลวดลาย
บนพื้นผิวรุ่นต่อมาของโครงสร้างจุลภาค .
โพลี ( methylmethacry1ate ) ( PMMA ) ต้านทานถูกเหวี่ยงลงบนพื้นผิว และหิน
แสดงกับการแผ่รังสีซิงโครตรอนเอกซ์เรย์
รังสีเอกซ์รังสีต้องใช้หน้ากาก
กว่า 5 ทุ่มหนาโลหะบริการชั้น พัฒนา
PMMA มี sidewalls สามารถหนามิลลิเมตร ในแนวตั้งและ
คือการชุบนิกเกิลใน PMMA แม่พิมพ์ ถ่าย
ดูแลไม่ให้จานขึ้นไปด้านบนของร่องลึก PMMA
แล้วละลายในตัวทำละลายเพื่อปลดปล่อยนิกเกิลและนิกเกิล .
โครงสร้างอาจจะใช้เป็นแม่พิมพ์สำหรับพลาสติก microparts ตามมา
แม้ว่าขั้นตอนนี้จะไม่แสดงในรูป
.
เข้าถึงการแผ่รังสีซิงโครตรอนเอกซ์เรย์จำกัด โดย
ทางเลือกต้นทุนต่ําชุบแม่พิมพ์อาจจะทำมาจากแสง UV polyimide SU-8
หรือต่อต้าน แลก
คือความหนา ( ประมาณ 100 pm และอัตราส่วนที่
)
การแปล กรุณารอสักครู่..
