国防科技大学机电工程与自动化工程学院, 湖南 长沙 410073
为了获得超光滑光学表面，介绍了离子束作用下改善表面粗糙度的抛光方法，并通过相关的实验进行了验证。光学材料是典型的硬脆材料，在加工过程中的表面粗糙度要经历复杂的演变过程。离子束加工作为光学镜面加工中的最后一道工序，如果在修正面形的同时，能够有效地改善表面粗糙度，那么离子束加工的性能就可以得到更好的延伸。分析了离子束作用下的粗糙度演变机理，在此基础上提出了倾斜入射抛光和牺牲层抛光技术2种改善表面粗糙度的方法，并使用原子力显微镜进行了测量。实验结果表明：以45°倾斜入射抛光熔石英样件，其粗糙度由初始的0.67nm RMS减小到0.38nm RMS；涂上牺牲层的材料表面粗糙度由0.81nm RMS减小到0.28nm RMS，倾斜入射抛光和牺牲层抛光技术能够有效地改善表面粗糙度。
离子束抛光 光学表面粗糙度 倾斜入射抛光 牺牲层抛光技术 ion beam figuring (IBF) optical surface roughness obliquely incidence figuring sacrificial layer figuring technology
1 中国科学技术大学 国家同步辐射实验室，安徽 合肥 230029
2 中国工程物理研究院 电子工程研究所，四川 绵阳 621900
微型加速度开关是用于空间飞行体中感受加速度并完成致动的重要惯性器件。本文采用UV-LIGA技术，结合SU-8厚胶工艺、微电铸工艺以及牺牲层技术，制作了微型螺旋形加速度开关。研究了牺牲层工艺、SU-8光刻技术以及螺旋形弹簧形变控制等微细加工的工艺细节；分析了多种牺牲层材料的特性，优选了与工艺相适应的Zn牺牲层体系，解决了微结构易脱落的工艺问题。通过优化微电铸工艺来减小金属膜层的内应力，优化牺牲层释放工艺来避免腐蚀过程对弹簧膜结构的冲击。实验结果表明，通过工艺优化可得到平整的微型螺旋形弹簧—质量块结构，螺旋弹簧厚度为20 μm，质量块厚度达200 μm，本文的工作可为大批量、低成本地研制微型加速度开关提供工艺基础。
SU-8光刻 加速度触发开关 牺牲层技术 UV-LIGA UV-LIGA SU-8 lithography acceleration triggering switch sacrificial layer technology
Author Affiliations
Abstract
1 Micro-Optoelectrical System Laboratory, Xi'an Technological University, Xi'an 710032, China
2 Xi'an Technological University North Institute of Information Engineering, Xi'an 710025, China
The critical technology for fabrication of the micro-bridge structure based on amorphous silicon (a-Si) films is studied. As a key technology in the fabrication of the micro-bridge structure, the sacrificial layer technology, including the preparation of polyimide thin films (i.e., curing, wet etching, and plasma etching processes), is systematically researched, and a series of key parameters are obtained. An improved process °ow of self-supporting micro-bridge structure is established. Experimental results and scanning electron microscope (SEM) images show that the fabrication technology presented is simple and feasible. A 160×120 micro-bridge array is successfully fabricated using this method.
非晶硅薄膜 牺牲层 微桥结构 040.3060 Infrared 130.6010 Sensors 230.4000 Microstructure fabrication Chinese Optics Letters
2010, 8(s1): 218
分析了传统牺牲层材料铝在制备LaB6场发射阵列时存在的问题,利用溅射及热蒸发工艺依次制备铝膜和氧化锌膜,制备出了一种新型的牺牲层——ZnO-Al复合牺牲层,并对所制备的阵列进行了测试。实验结果表明：ZnO-Al复合牺牲层能够有效地解决电化学腐蚀的问题,所制备出的LaB6场发射阵列尖锥保持了完好的形貌,其发射特性也达到了最初制备场发射阵列的要求,说明ZnO-Al复合牺牲层是作为LaB6场发射阵列牺牲层的理想材料。
六硼化镧 场发射 牺牲层 溅射 LaB6 field emission array sacrificial layer sputtering ZnO-Al ZnO-Al complex sacrificial layer
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室,吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院,北京 100039
对应用于微反射镜制作的叠层光刻胶牺牲层工艺及微反射镜表面残余应力控制进行了研究。讨论了光刻胶牺牲层在电镀时的污染问题,提出了用电镀结束后重新制作光刻胶牺牲层的方法来保证牺牲层表面质量。同时提出蒸发-电镀相结合的工艺,解决了上层光刻胶溶剂穿过中间结构层浸入底层光刻胶的问题,并通过控制蒸发与电镀过程中应力状态不同的两层金属薄膜的厚度解决了微反射镜镜面存在残余应力问题。最后成功释放了620μm×500μm×2μm,悬空高12μm的微反射镜结构。
微反射镜 叠层光刻胶 牺牲层 残余应力 micromirror laminated photoresist sacrificial layer residual stress 光学 精密工程
2008, 16(11): 2204
1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海,200050
2 中国科学院研究生院,北京,100039
3 上海交通大学激光与生物医学研究所,上海,200030
提出了一种简单、低成本的植入式柔性薄膜神经微电极的制作工艺和方法.该方法采用光敏型聚酰亚胺(Durimide 7510)代替传统方法中的非光敏型聚酰亚胺或聚对二甲苯作为微电极基质材料,同时设计了一种基于应力集中的凹槽结构以保证所得微电极形状的规整性,且采用了一种基于硅导电性通过电化学腐蚀牺牲层的方法来实现微电极从支撑基片表面的完整自动释放.整个制作工艺简单,仅需两次光刻和两次金属沉积.测试和评价了所制作微电极的表面形貌、电学性能以及生物相容性,结果表明,这种方法大大降低了制作成本并缩短了周期.
柔性微电极 神经假体 聚酰亚胺 凹槽结构 牺牲层
研究了以氧化镁(MgO)为牺牲层材料制作热成像阵列器件过程中MgO膜层在磷酸溶液中的湿法腐蚀特性，包括横向腐蚀速率和纵向腐蚀速率，获得了MgO膜层的腐蚀速率随磷酸溶液浓度和温度变化的关系曲线，并得到了用于制作图形和制作悬空结构的较好工艺参量．
氧化镁薄膜 牺牲层技术 腐蚀速率 MgO films Sacrificial layer technology Eroding speed
