Synthesis and Properties of UV-curable Hyperbranched Polyurethane and Its Application in the Negative-type Photoresist

UV-curable hyperbranched polyurethane （UV-HBPU） containing carboxyl groups was synthesized from isophorone diisocyanate （IPDI）, diethanolamine （DEOA）, polyethylene glycol （PEG-400）, hydroxyethyl acrylate （HEA）, and 2,2-his （hydroxymethyl） propionic acid （DMPA）. The UV-HBPU was used as a negative-type photoresist for a printed circuit board （PCB）. Fourier-transform infrared spectroscopy （FTIR） and proton nuclear magnetic resonance （1HNMR） spectroscopy of UV-HBPUs indicated that the synthesis was successful. Differential scanning calorimetry （DSC） and thermogravimetric analysis （TGA） showed that the thermal stability of the UV-HBPUs decreased as the HEA content increased. The polymer exhibited excellent photoresist properties, and the resolution of circuits based on this negative-type photoresist reached 10 μm.

模糊神经网络在UV-LIGA工艺优化中的应用

将模糊神经网络理论和算法应用于负性光刻胶（SU-8）加工高分辨率和高深宽比微结构的工艺研究，在正交试验的基础上对网络进行训练，建立了光刻图形质量与前烘时间、前烘温度、曝光量、后烘时间之间的预测模型。该模型采用五层前向模糊神经网络，学习算法为梯度下降法。进行了实验，实验结果表明，前烘温度与前烘时间对光刻质量影响最大。对120～340μm厚的光刻胶，前烘温度取95℃，前烘时间100min时，图形的相对线宽差最小；超声搅拌能缩短显影时间，显著改善图形质量，试验结果与计算结果十分吻合。将模糊神经网络应用于UV-LIGA工艺中，能实现光刻加工微结构的工艺参数优化。

UV-LIGA工艺中SU-8光刻胶的热溶胀性研究

对SU-8胶的热溶胀效应及其机理进行了研究,在现有微模具的UV-LIGA工艺的基础上,利用AN-SYS对SU-8胶的热溶胀性规律进行了仿真分析。通过SU-8胶模的溶胀实验,建立了热溶胀变形的速率模型,并计算了不同电铸时间下微模具的顶部线宽,计算结果与实验值基本吻合。仿真结果可用来优化掩模图形的设计及预测电铸后微模具的尺寸。

超声处理对UV-LIGA工艺中SU-8胶溶胀的影响

首次将超声处理引入UV-LIGA工艺中,研究了超声处理对SU-8胶模溶胀的影响,并探讨了其影响机理,从而获得了减小胶模溶胀及提高电铸微器件尺寸精度的方法。试验研究了超声处理对显影过程及电铸过程中SU-8胶模溶胀的影响,分析了不同超声时间下SU-8胶表面亲水性的变化趋势,并计算了不同超声时间下胶模的溶胀去除率。讨论了超声处理对不同结构微器件尺寸精度的影响。试验结果表明:SU-8胶模在显影过程中的溶胀不明显,并且超声处理对显影过程中胶模的溶胀影响很小,其主要影响SU-8胶模在电铸过程中的溶胀。随着超声时间的增加,胶模溶胀及其表面亲水性均呈现先减小后增大的趋势。当超声时间为10min时,胶模溶胀最小,其溶胀去除率α值可高达70%,并且超声处理后电铸微器件的尺寸误差与结构尺寸无关。根据超声波的机械断键作用与聚合物吸水机理,从亲水性和内应力两个方面,探究了SU-8胶模溶胀随超声时间的增加而变化的原因。文中提出的减小SU-8胶溶胀的方法不依赖于工艺参数也不会增加掩模图形设计的复杂性,是一种实用的减小SU-8胶溶胀的新方法。

基于UV-LIGA技术的微注塑金属模具的工艺研究

介绍了一种新颖的微注塑模具的制作方法———无背板生长法,它是利用负性厚SU-8光刻胶,通过低成本的UV-LIGA表面微加工工艺,直接在金属基板上电铸镍图形而制作完成的。讨论了SU-8胶与基底的结合特性以及几种去除SU-8胶的有效方法,所制作的微注塑模具已用于微注塑加工中。无背板生长工艺的突出优点是微电铸时间短、模具质量高,而且还适合于制作其他微机械组件,是目前MEMS领域中比较有发展前途的加工方法。

UV-LIGA技术在制作细胞培养器微注塑模具型腔中的应用

研究了细胞培养器微注塑模具型腔的制作方法。针对微注塑模具型腔的结构特点,采用UV-LIGA套刻技术,分别通过两次SU-8胶光刻和Ni的微细电铸制作了以合金钢为基底的微结构;然后利用掩膜腐蚀方法在铸层上腐蚀出微排气通道。对SU-8厚胶工艺过程中的溶胀现象、匀胶不平整和去除困难等问题进行分析,提出在掩膜板图形四周增设封闭的宽度为20μm的隔离带来减少图形四周SU-8厚胶体积,改善了该处胶模的热溶胀变形,使铸层的尺寸误差由原来的35μm降低到10μm,300μm高的微柱体侧壁陡直。隔离带的引入有效地提高了铸层图形的尺寸和形状精度。由于采用了刮胶的匀胶工艺和发烟硫酸去除SU-8胶的方法,消除了"边缘水珠效应",彻底去除了SU-8胶。采用提出的方法可获得铸层质量好,与基底结合强度高的微注塑模具型腔。

UV-LIGA制作微细群电极工艺研究

微细电火花加工和微细电解加工是当前微细加工领域的研究热点,利用微细群电极进行微细加工可显著提高加工效率。研究了UV-LIGA制作微工具电极的技术。以金属为基底,采用UV-LIGA工艺来制作微细群电极,改进了前烘、后烘、显影等工艺参数,分别在铜和不锈钢基底上通过注射式倒胶的方法制作出厚度达1 mm的SU-8胶结构,最大深宽比达10∶1,并通过微细电铸,获得了铜微细电极。

UV-LIGA工艺制作微注塑模具型腔

设计并制作了微注塑模具型腔.利用无背板生长法,采用UV-LIGA套刻技术和掩膜腐蚀技术,直接在合金钢基底上制作具有微阵列结构、微注塑浇口、微排气通道、排气孔、聚合物熔体流道等结构的微注塑模具型腔.对SU-8厚胶的光刻工艺参数进行优化,给出厚度350μm的SU-8胶的建议工艺条件：固定边框厚度进行刮胶;梯度升温前烘,自65℃至85℃每隔5℃间歇式升温,且85℃的烘焙时间为5.5-6.0h;紫外光接触式曝光,剂量630mJ/cm2;85℃中烘15min,显影20min.针对Ni微细电铸过程中产生节瘤现象分析原因并改善工艺参数,将电流密度和pH分别控制在3A/dm2以下和3.8-4.4.最终成功获得高质量的微注塑模具型腔.

UV电泳光成像抗蚀剂的制备及性能

合成了水可分散阳离子型丙烯酸酯光敏聚合物(UPDHES),以其为主体树脂制得了阴极光敏电泳涂料乳液,并以铜箔为阴极进行电泳成膜、闪蒸、曝光、显影成像。研究了电泳过程中电流密度的变化对涂膜的影响,并对电泳涂膜进行了扫描电镜表征;考察了光敏树脂双键含量对其光固化动力学及性能的影响;最后对光成像抗蚀剂的分辨率进行了测试。结果表明,以电泳技术制得的抗蚀膜层均匀致密,固化后对基材具有较强的附着力,固化膜的耐磨性及拉伸强度都随双键含量的增加而得到了提高,该抗蚀成像膜分辨率高,最小线宽达到15μm。

Use of Cucurbita pepo Oil to Fight against the UV Action on the Skin

Skin aging is a process most often attributed to UV [1] and also to the use of creams and other cosmetic products low in antioxidant compounds [2]. Photochemically stable pepo Cucurbita oil can be used as an exogenous cosmetic supplement due to its high antioxidant content. Incorporated in an agar, media containing a synthetic melanin solution with added pumpkin oil are subjected to UV light, the aging thus modeled is followed by the measurement of photoresistance values correlated with chemical and spectrophotometric analyses. This study confirms that pumpkin oil is highly effective in protecting the skin, especially the most sensitive skins such as babies’ skin [3] by reinforcing the action of melanin and also that of albinos without melanin. Indeed its SPF (Significant Sun Protection Factor) index estimated during this work is very consistent, i.e. more than 22% of UVB (280 - 315 nm) radiations are suppressed.

Research on the process of fabricating a multi-layer metal micro-structure based on UV-LIGA overlay technology

In this paper,we report the study of the process of fabricating a multi-layermetal micro-structure using UV-LIGA overlay technology,includingmask fabrication,substrate treatment,and UV-LIGA overlay processes.To solve the process problems in the masking procedure,the swelling problemof the first layer of SU-8 thick photoresist was studied experimentally.The 5μmline-width compensation and closed 20μmand 30μmisolation strips were designed and fabricated around the micro-structure pattern.The pore problemin the Ni micro-electroforming layer was analyzed and the electroforming parameters were improved.The pH value of the electroforming solution should be controlled between 3.8 and 4.4 and the current density should be below 3 A/dm^2.To solve the problems of high inner stress and incomplete development of the micro-cylinder hole array with a diameter of 30μm,the lithography process was optimized.The pre-baking temperature was increased via gradient heating and rose every 5℃ from 65℃ to 85℃ and then remained at 85℃ for 50 min–1 h.In addition,the full contact exposure was used.Finally,a multi-layer metal micro-structure with high precision and good quality of microelectroforming layer was fabricated using UV-LIGA overlay technology.

UV强度与湿膜成像

简述了电路板制造的湿膜工艺流程及其应用,重点论述了UV光强度与电路板线条精细度的关系以及影响线条细度的诸因素,并介绍了我国电路板细线印制技术的现状。

聚羟基苯乙烯在光致抗蚀剂中的应用及其合成

主要综述了聚羟基苯乙烯用作深紫外光致抗蚀剂主体成膜树脂的发展历程、应用现状以及一些最新的研究进展,并简要介绍了聚羟基苯乙烯的单体衍生物及其聚合物的制备方法．

光刻胶材料的研究进展

简单介绍了光刻胶的组成部分,综述了近年来国内外光刻胶成膜树脂合成、开发的研究进展,并根据不同曝光波长所需的不同光刻胶(包括紫外(UV)光刻胶、深紫外光刻胶、极紫外光刻胶等)进行了介绍。重点介绍了各光源下分子量和分子量分散指数对光致抗蚀剂的影响,并对国内外研究中通过不同聚合工艺制备的不同分子量光致抗蚀剂性能进行了评述,总结了近年来含有特定化学结构的光致抗蚀剂以及其制备工艺的研究进展。最后对国内外光刻胶的发展和应用进行了展望,指出进一步提高光刻胶的分辨率、改善其综合性能是今后的研究重点。

一种新型紫外正型光刻胶成膜树脂的制备及光刻性能研究

本文合成了N-(p-羧基苯基)甲基丙烯酰胺单体,并将其与N-苯基马来酰亚胺共聚得到共聚物聚N-(p-羧基苯基)甲基丙烯酰胺共N-苯基马来酰亚胺(poly(NCMA-co-NPMI)).将此共聚物作为成膜树脂,与感光剂、溶剂等复配得到一种新型耐高温紫外正型光刻胶.本文探讨了该光刻胶的最佳配方组成和最佳光刻工艺.最佳配方组成为:15%—20%成膜树脂,4.5%—6%感光剂和70%—80%溶剂;最佳光刻工艺为:匀胶30 s(4000 rpm),前烘4 min(90℃),感度为30—35mJ/cm^2,在0.2%TMAH溶液显影10 s和后烘2 min(90℃).

SU-8紫外深度光刻的误差及修正(英文)

在深紫外LIGA加工中,制作高精度大高宽比的微器件是很困难的。难点在于SU-8光刻胶对紫外光的吸收系数随着波长变短而很快变大,而且其穿透深度也相应迅速变小;同时由于紫外光的衍射效应,获得高精度的大高宽比结构并不容易。本文深入研究了影响紫外深度光刻图形转移精度的如下因素:衍射效应、曝光剂量、紫外光波长和蝇眼透镜的分布等等。建立了基于模型区域的校正系统,该校正系统采用了分类分区域的思想将掩模图形按其畸变的特点进行了分类,在校正过程中对不同的类别分别建立校正区域,在每一校正区域内进行校正优化处理和校正评价,这种基于模型的分类分区域评价思想,使得校正过程有效且实时,该校正方法不仅降低了校正的复杂性,同时提高了校正的效率。

SU-8胶紫外光刻的尺寸精度研究

研究了衍射效应对SU-8胶紫外光刻尺寸精度的影响。根据菲涅耳衍射理论建立了紫外曝光改进模型,预测微结构的尺寸,分析了光刻参数变化对尺寸的影响。为了更好地与数值模拟结果进行比较,以硅为基底,进行了SU-8胶紫外光刻的实验研究。实验分四组,实验中掩模的特征宽度分别取50μm、100μm、200μm和400μm,SU-8胶表面的曝光剂量取400 mJ/cm2。用扫描电镜测量了微结构的顶部线宽、底部线宽和SU-8胶的厚度,用MATLAB软件对紫外曝光过程中SU-8胶层内曝光剂量的分布情况进行了数值模拟,数值模拟结果与实验结果基本吻合。数值模拟结果为进一步的实验研究提供了光刻参数的参考值。

碱溶性光敏树脂在光致抗蚀剂中的应用

利用合成的碱溶性光敏树脂配制成光致抗蚀剂,对固化速率、碱溶性、涂膜表面干燥性、显影和脱膜等进行了研究。结果表明:树脂含量大于70%时,涂膜具有较好的表面干燥性、显影性和脱膜性能;光引发剂含量为5%左右,固化速率较高;50℃超声波下用3%Na2CO3显影2 m in,图象清晰度较高。

248nm深紫外光刻胶

本文从化学增幅技术的产生,深紫外248nm胶主体树脂及PAG发展历程、溶解抑制剂、存在的工艺问题及解决途径多个方面综述了深紫外248nm胶的发展与进步.

水性丙烯酸醇酸树脂紫外光刻胶的制备与性能研究

用大豆油、三羟甲基丙烷、顺丁烯二酸酐和偏苯三酸酐为主要原料制备水性醇酸树脂,再加入乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二苯甲酮和安息香乙醚,合成紫外光固化水性光刻胶。用红外光谱表征了产物结构;用粒度分布仪测得不同pH下产品的粒径大小;用粘度仪测定产品在不同pH下的粘度。此水性丙烯酸醇酸树脂对石英玻璃或铝箔的附着力较好,可望用作制造集成电路芯片的光刻胶。