Создание LIGA-технологического комплекса на источнике синхротронного излучения ВЭПП-3

• Автор: Гольденберг, Борис Григорьевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 146 с. : ил.

Введение

Глава 1. Принципы LIGA-технологии

1.1. Основные технологические этапы LIGA

1.2. Основные свойства синхротронного излучения, применительно к

глубокой рентгенолитографии

1.3. Принципы построения LIGA станции

1.4. Классические принципы изготовления рентгеношаблонов

1.5. Материалы, применяемые в LIGA процессе

Глава 2. Описание LIGA-технологического комплекса на источнике синхротронного излучения ВЭ1Ш-

2.1. Компоновка станции глубокой рентгенолитографии " LIGA " на

накопителе ВЭПП-
2.2. Физико-математическое моделирование станции “LIGA” на
накопителе ВЭПП-
2.2.1. Характеристики СИ на станции “LIGA”...:
2.2.2. Режимы экспонирования
2.3. Оборудование для обработки образцов
Глава 3. Создание и исследование рентгеношаблонов для глубокой рентгенолитографии
3.1. Изготовление рентгеношаблонов
3.2. Тестирование рентгеношаблонов
Глава 4. Изготовление микроструктур методом глубокой рентгенолитографии

4.1. Микроструктурированные LIGA-изделия для прикладных
исследований
4.2. Микрофлюидные системы
4.3. Изготовление методами LIGA микрофлюидных систем
4.4. Элементы квазиоптики для излучения ТГц-диапазона
4.5. Изготовление элементов квазиоптики для терагерцового излучения методом LIGA
4.6. Элементы микрооптики для видимого диапазона
4.7. Изготовление микропрофилированных оптических элементов методом LIGA
Заключение
Литература

Введение
Последовательное применение глубокой рентгеновской литографии, гальванопластики и пресс-формовки составляет LIGA процесс. Акроним LIGA происходит от немецких названий основных стадий процесса: рентгеновская литография на синхротронном излучении (LI), гальванопластика (G, Galvanoformung), и формовка (А, Abformung) [1]. Первые публикации по LIGA-технологии относятся к 1982 г. С тех пор LIGA-технология успешно применялась в различных исследовательских проектах. Разрабатывались также и компоненты для массового производства, но только в очень ограниченных масштабах. Наиболее важные результаты по LIGA-технологии приведены в обзорах [2,31, основные принципы LIGA и технические ограничения описаны в работе [4]. Основной процесс LIGA это глубокая рентгеновская литография (ГРЛ) на синхротронном излучении (СИ).
Первоначально рентгеновская литография субмикронного разрешения разрабатывалась с 1970-х годов для полупроводникового производства и впервые была продемонстрирована компанией IBM с использованием СИ накопителя DORIS (DESY, Hamburg) [5]. Результаты вызвали большой интерес у производителей полупроводниковых изделий и исследовательских фондов. Представлялось перспективным развитие технологии, способной заменить фотолитографию, которая как тогда полагали достигнет предела своей разрешающей способности в 1970-80-х годах. Полный технологический цикл изготовления чипов на базе контактной рентгенолитографии разрабатывался в США, Японии, Европе и России [6] в 1980-х годах и многие компании готовились к внедрению этой технологии в производство в начале 1990-х [71' Однако, после вложения в исследования почти миллиарда долларов контактная рентгеновская литография была отвергнута полупроводниковой

Рис. 12. Изготовление рабочего рентгеношаблона для «жесткого» СИ [48]
а) Облучение «мягким» СИ через промежуточный РШ подложки с 2 мкм титановым покрытием и 60 мкм слоем резиста; б) После проявления резиста гальванически осаждается 25 мкм слой золота и удаляется оставшийся резист.
РШ среднего разрешения изготовляют, используя двух-стадийный процесс, но в этом случае вместо электроннолучевой литографии для создания промежуточного шаблона используется лазерная запись или УФ-литография 1491 в слое фоторезиста толщиной 3-10 мкм. Рабочий шаблон создается подобно тому, как и для РШ с высоким разрешением, используя рентгено-литографию в "мягком" спектре СИ и последующую гальванопластику 15-20 мкм золота. Вследствие ограничений определяемых лазерной записью или УФ-литографией критический размер таких РШ ограничен примерно от 3 мкм.
1.5. Материалы, применяемые в LIGA процессе
В первых работах, в качестве подложек Спиром и Смитом использовались кремниевые мембраны 50. На рис. 13 представлена одна из возможных последовательность изготовления рентгеношаблона. Основным моментом при изготовлении кремниевых мембран является тот факт, что