미세 유체 장치용 금형 제작의 주요 단계

미세 유체 장치는 좁은 채널을 통해 소량의 유체를 정밀하게 조작할 수 있어 생물학, 화학, 의학을 비롯한 다양한 응용 분야와 과학 분야에서 유용하기 때문에 점점 더 인기를 얻고 있습니다. 대부분의 미세 유체 장치는 전자 산업에서 기판을 패터닝하고 포토레지스트를 처리하는 미세 제조 기술로 표준 포토리소그래피에 의존합니다. 그러나 소프트 리소그래피는 포토리소그래피에 젤과 폴리머와 같은 다양한 재료를 처리할 수 있는 보완적인 추가 기술입니다.

소프트 리소그래피 는 독립적인 미세 유체 소자 제작 방법이 아닙니다. 필요한 금형이나 스탬프를 제작하려면 포토리소그래피 또는 전자빔 리소그래피와 같은 다른 리소그래피 기술과 함께 사용해야 합니다. 이 블로그 게시물에서는 미세 유체 장치를 제작하는 데 사용되는 소프트 리소그래피용 SU-8 몰드 제작에 관련된 주요 단계를 살펴봅니다.

SU-8 금형 제작

이 게시물에서는 실리콘 웨이퍼로 SU-8 에폭시 수지 몰드를 제작하는 공정을 살펴봅니다. 그러나 선호도나 적합성에 따라 다른 방법과 재료를 사용할 수 있다는 점을 언급하는 것이 중요합니다. 

웨이퍼 준비

SU-8 포토레지스트를 웨이퍼에 추가하기 전에 물을 준비해야 합니다. 이 단계에서는 아세톤으로 웨이퍼를 세척하고 가열하여 표면의 수분을 모두 제거합니다. 웨이퍼를 가열한 후에는 SU-8 수지가 기판과 더 잘 연결되어야 합니다.

스핀 코팅

금형을 만들려면 포토레지스트 층을 만들어야 합니다. 가장 일반적인 방법은 스핀 코팅으로, 기판 위에 필요한 균일한 층을 생성합니다. SU-8 포토레지스트 풀은 회전 플랫폼에 있는 기판의 중앙에 배치됩니다. 포토레지스트 층의 두께는 플랫폼의 가속도와 회전 속도에 따라 결정될 수 있습니다.

포토레지스트 소프트 베이킹

포토레지스트 층이 스핀 코팅 공정을 거치면 소프트 베이킹 공정을 통해 용매를 증발시키고 SU-8 포토레지스트를 경화시킵니다. 이 공정은 금형 개발에 관련된 세 가지 베이킹 공정 중 첫 번째 공정입니다.

포토마스크 정렬 및 UV 노출

포토마스크는 표면에 올바른 패턴이 생성될 수 있도록 기판과 정렬됩니다. SU-8은 네거티브 포토레지스트이므로 자외선에 노출되면 딱딱해지고 노출되지 않은 부분은 용해됩니다. 

노출 후 베이킹

두 번째 베이킹 공정은 기판이 자외선에 노출된 후에 이루어집니다. 광활성 성분은 자외선에 노출되는 동안 활성화되지만 반응이 더 진행되려면 에너지가 필요합니다. 노출 후 베이킹에서는 필요한 에너지가 생성되어 기판의 기계적 특성을 개발하는 데 도움이 됩니다.

개발

웨이퍼를 용매에 담가 기판에 패턴화된 디자인을 드러내고 자외선에 노출되지 않은 포토레지스트의 아레를 용해시킵니다.

하드 베이킹

경화 베이킹은 SU-8 몰드 제작의 세 번째 베이킹 공정으로, 기판의 기계적 특성을 높이고 재료 균열 가능성을 줄이기 위해 수행됩니다. 이 단계는 선택 사항이라는 점을 언급할 가치가 있습니다.

확인

마지막으로 완성된 SU-8 몰드가 용도에 적합한지, 규제 요건을 충족하는지 확인해야 합니다. 이 검사는 일반적으로 현미경으로 수행되지만 광학 또는 기계 프로파일러로 추가 관찰을 수행할 수도 있습니다.

플라티퍼스 기술

플래티퍼스 테크놀로지스는 다양한 포토리소그래피 서비스 전자 산업 전반의 다양한 애플리케이션을 위한 네거티브 및 포지티브 포토레지스트(SU-8 웨이퍼 포함)를 제공합니다.

자세한 내용은 지금 플래티퍼스 테크놀로지스에 문의하세요. SU-8 포토리소그래피 또는 SU-8 에폭시 몰드를 제작합니다.