[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki28\/2021\/06\/17\/su-8-fotolack-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki28\/2021\/06\/17\/su-8-fotolack-wikipedia\/","headline":"SU-8 Fotolack \u2013 Wikipedia","name":"SU-8 Fotolack \u2013 Wikipedia","description":"before-content-x4 “Su-8” leitet hier weiter. F\u00fcr das Flugzeug siehe Suchoi Su-8. 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F\u00fcr das Flugzeug siehe Suchoi Su-8.  SU-8 ist ein h\u00e4ufig verwendeter negativer Fotolack auf Epoxidbasis.  Negativ bezieht sich auf einen Photoresist, bei dem die UV-belichteten Teile vernetzt werden, w\u00e4hrend der Rest des Films l\u00f6slich bleibt und w\u00e4hrend der Entwicklung abgewaschen werden kann.       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Wie im Strukturdiagramm gezeigt, leitet SU-8 seinen Namen von der Anwesenheit von 8 Epoxygruppen ab.  Dies ist ein statistischer Durchschnitt pro Einheit.  Es sind diese Epoxide, die sich vernetzen, um die endg\u00fcltige Struktur zu ergeben.Es kann zu einem viskosen Polymer verarbeitet werden, das gesponnen oder \u00fcber eine Dicke von unter 1 Mikrometer bis \u00fcber 300 Mikrometer verteilt werden kann, oder zu Thick Film Dry Sheets (TFDS) f\u00fcr die Laminierung bis zu einer Dicke von \u00fcber 1 Millimeter.  Bis 500 \u00b5m kann der Resist mit Standard-Kontaktlithographie verarbeitet werden.[1]  Eine Absorption oberhalb von 500 \u00b5m f\u00fchrt zu zunehmenden Seitenwandunterschneidungen und einer schlechten Aush\u00e4rtung an der Substratgrenzfl\u00e4che.  Es kann verwendet werden, um Strukturen mit hohem Aspektverh\u00e4ltnis zu strukturieren.  Mit der L\u00f6sungsformulierung wurde ein Aspektverh\u00e4ltnis von (> 20) erreicht[2]  und (> 40) wurde aus dem Trockenresist nachgewiesen.[3]  Seine maximale Absorption ist f\u00fcr ultraviolettes Licht mit einer Wellenl\u00e4nge der i-Linie: 365 nm (es ist nicht praktikabel, SU-8 mit ultraviolettem Licht der g-Linie zu belichten).  Bei Exposition vernetzen sich die langen Molek\u00fclketten von SU-8, was zur Polymerisation des Materials f\u00fchrt.  Photoresists der SU-8-Serie verwenden Gamma-Butyrolacton oder Cyclopentanon als prim\u00e4res L\u00f6sungsmittel.SU-8 wurde urspr\u00fcnglich als Photoresist f\u00fcr die Mikroelektronikindustrie entwickelt, um eine hochaufl\u00f6sende Maske f\u00fcr die Herstellung von Halbleiterbauelementen bereitzustellen.       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Es wird heute haupts\u00e4chlich bei der Herstellung von Mikrofluidik (haupts\u00e4chlich \u00fcber Softlithographie, aber auch mit anderen Pr\u00e4getechniken wie der Nanoimprint-Lithographie[4]) und mikroelektromechanische Systemteile.  Es hat sich als biokompatibles Material erwiesen [5]    und wird h\u00e4ufig in Bio-MEMS f\u00fcr Life-Science-Anwendungen verwendet.[6]Table of ContentsZusammensetzung und Verarbeitung[edit]Neuere Formulierungen[edit]Externe Links[edit]Verweise[edit]Zusammensetzung und Verarbeitung[edit]SU-8 besteht aus Bisphenol-A-Novolac-Epoxy, das in einem organischen L\u00f6sungsmittel (gamma-Butyrolacton GBL oder Cyclopentanon, je nach Formulierung) und bis zu 10 Gew.-% gemischtem Triarylsulfonium\/Hexafluorantimonat-Salz als Photos\u00e4urebildner gel\u00f6st ist.[7]SU-8 absorbiert Licht im UV-Bereich und erm\u00f6glicht die Herstellung relativ dicker (Hunderte von Mikrometern) Strukturen mit nahezu vertikalen Seitenw\u00e4nden.  Die Tatsache, dass ein einzelnes Photon mehrere Polymerisationen ausl\u00f6sen kann, macht den SU-8 zu einem chemisch verst\u00e4rkten Resist, der durch Photos\u00e4ureerzeugung polymerisiert wird.[8]  Das auf den Resist eingestrahlte Licht interagiert mit dem Salz in der L\u00f6sung, wodurch Hexafluorantimons\u00e4ure entsteht, die dann die Epoxidgruppen in den Harzmonomeren protoniert.  Die Monomere werden somit aktiviert, aber die Polymerisation wird nicht signifikant fortschreiten, bis die Temperatur als Teil des Nachbelichtungsbackens erh\u00f6ht wird.  In diesem Stadium vernetzen sich die Epoxygruppen im Harz, um die geh\u00e4rtete Struktur zu bilden.  Im ausgeh\u00e4rteten Zustand verleiht der hohe Vernetzungsgrad dem Resist seine hervorragenden mechanischen Eigenschaften.[9]       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Die Verarbeitung von SU-8 ist \u00e4hnlich wie bei anderen Negativresists, wobei besonderes Augenmerk auf die Kontrolle der Temperatur in den Einbrennschritten gelegt wird.  Die Backzeiten sind abh\u00e4ngig von der SU-8 Schichtdicke;  je dicker die Schicht, desto l\u00e4nger die Backzeit.  Die Temperatur wird w\u00e4hrend des Einbrennens kontrolliert, um die Spannungsbildung in der dicken Schicht (die zu Rissen f\u00fchrt) beim Verdampfen des L\u00f6sungsmittels zu reduzieren.Das Weichbacken ist der wichtigste der Backschritte zur Spannungsbildung.  Sie wird nach dem Schleuderbeschichten durchgef\u00fchrt.  Seine Funktion besteht darin, das L\u00f6sungsmittel aus dem Resist zu entfernen und die Schicht fest zu machen.  Typischerweise verbleiben nach dem Weichbacken mindestens 5 % des L\u00f6sungsmittels in der Schicht, jedoch wird es umso schwieriger, das L\u00f6sungsmittel zu entfernen, je dicker die Beschichtung ist, da das Verdampfen des L\u00f6sungsmittels durch dicke Schichten mit der Beschichtungsdicke immer schwieriger wird.  Das Brennen wird auf einer programmierbaren Heizplatte durchgef\u00fchrt, um den Hautbildungseffekt der L\u00f6sungsmittelverarmung an der Oberfl\u00e4che zu reduzieren, wodurch eine dichte Schicht entsteht, die das Entfernen des Restes des L\u00f6sungsmittels erschwert.  Um Spannungen zu reduzieren, ist der Bake-Vorgang im Allgemeinen ein zweistufiger Prozess, bestehend aus einem Halten bei 65 \u00b0C, bevor es auf 95 \u00b0C hochgefahren und wieder f\u00fcr eine von der Schichtdicke abh\u00e4ngige Zeit gehalten wird.  Anschlie\u00dfend wird die Temperatur langsam auf Raumtemperatur abgesenkt.Wenn Trockenfilme verwendet werden, wird der Photoresist eher laminiert als schleuderbeschichtet.  Da diese Formulierung im Wesentlichen l\u00f6sungsmittelfrei ist (weniger als 1 % verbleibendes L\u00f6sungsmittel), erfordert sie keinen Weichbackschritt und leidet nicht unter Stress oder Hautbildung.  F\u00fcr eine verbesserte Haftung kann ein Backen nach dem Laminieren hinzugef\u00fcgt werden.  Dieser Schritt wird \u00e4hnlich wie beim l\u00f6sungsbasierten Resist durchgef\u00fchrt – dh bei 65 \u00b0C und dann bei 95 \u00b0C gehalten, die Zeit h\u00e4ngt von der Schichtdicke ab.Nach diesem Schritt kann nun die SU-8-Schicht belichtet werden. Typischerweise geschieht dies durch eine Fotomaske mit einem inversen Muster, da der Resist negativ ist.  Die Belichtungszeit ist eine Funktion der Belichtungsdosis und der Filmdicke.  Nach der Belichtung muss das SU-8 erneut eingebrannt werden, um die Polymerisation abzuschlie\u00dfen.  Dieser Backschritt ist nicht so kritisch wie das Vorbacken, aber der Temperaturanstieg (wieder auf 95 \u00b0C) muss langsam und kontrolliert erfolgen.  An diesem Punkt kann der Resist entwickelt werden.Der Hauptentwickler f\u00fcr SU-8 ist 1-Methoxy-2-propanolacetat.[10]  Die Entwicklungszeit ist haupts\u00e4chlich eine Funktion der SU-8-Dicke.Nach dem Belichten und Entwickeln verleiht ihm seine hochvernetzte Struktur eine hohe Stabilit\u00e4t gegen\u00fcber Chemikalien und Strahlensch\u00e4den – daher der Name “Resist”.  Ausgeh\u00e4rtetes vernetztes SU-8 zeigt sehr geringe Ausgasungen im Vakuum.[11][12]Es ist jedoch sehr schwer zu entfernen und neigt im unbelichteten Zustand zum Ausgasen.[13]Neuere Formulierungen[edit]Die Resists der Serie SU-8 2000 verwenden Cyclopentanon als prim\u00e4res L\u00f6sungsmittel und k\u00f6nnen zur Herstellung von Filmen zwischen 0,5 und 100 \u00b5m Dicke verwendet werden.  Diese Formulierung kann gegen\u00fcber der Originalformulierung eine verbesserte Haftung auf einigen Substraten bieten.[14]Die Resists der SU-8 3000-Serie verwenden ebenfalls Cyclopentanon als prim\u00e4res L\u00f6sungsmittel und sind so konzipiert, dass sie in einer einzigen Schicht zu dickeren Filmen von 2 bis 75 \u00b5m gesponnen werden k\u00f6nnen.[14]Die SU-8 GLM2060 Serie von Low-Stress-Photoresist besteht aus Epoxy GBL und Silica-Formulierung CTE 14.[15]SU-8 GCM3060 Serie von GERSTELTEC leitf\u00e4higem SU8 mit Nanopartikeln aus Silber.[15]SU-8 GMC10xx Serie von GERSTELTEC farbig SU8 Rot, Bleau, Gr\u00fcn, Schwarz und andere.[15]SU-8 GMJB10XX Serie von GERSTELTEC niedrigviskosem Epoxid f\u00fcr Inkjet-Anwendungen.[15]SU8 GM10XX Serie von Classic GERSTELTEC Epoxy.[16]Sein Polymerisationsprozess l\u00e4uft nach der Photoaktivierung eines Photos\u00e4uregenerators (z. B. Triarylsulfoniumsalze) und anschlie\u00dfendem Backen nach der Belichtung ab.  Beim Polymerisationsprozess handelt es sich um ein kationisches Kettenwachstum, das durch ring\u00f6ffnende Polymerisation der Epoxidgruppen erfolgt.SUEX ist ein Thick Dry Film Sheet (TDFS), eine l\u00f6sungsmittelfreie Formulierung, die durch Laminieren aufgetragen wird.  Da es sich bei dieser Formulierung um ein trockenes Blatt handelt, ergibt sich eine hohe Gleichm\u00e4\u00dfigkeit, keine Randwulst[17]  Bildung und sehr wenig Abfall.  Diese Platten sind in verschiedenen Dicken von 100 \u00b5m bis \u00fcber 1 mm erh\u00e4ltlich.[18]  DJMicrolaminates vertreibt auch ein d\u00fcnneres Sortiment, ADEX TFDS, die in Dicken von 5 \u00b5m bis 75 \u00b5m erh\u00e4ltlich sind.[18]Externe Links[edit]Verweise[edit]^ “SU-8 Resists: FAQs”.  MikroChem.  Archiviert von das Original am 17. Mai 2009.  Abgerufen 21. Juli 2011.^ J. Liu, B. Cai, J. Zhu et al.  (2004).  “Prozessforschung der Mikrostruktur mit hohem Aspektverh\u00e4ltnis unter Verwendung von SU-8-Resist”. Mikrosys.  techn. 10 (4): 265\u20138.  mach:10.1007\/s00542-002-0242-2.^ Johnsona DW, Goettertb J, Singhb V, et al.  (2012). \u201eSUEX Dry Film Resist \u2013 Ein neues Material f\u00fcr die High-Aspect-Ratio-Lithographie\u201c (PDF). Verfahren der Louisiana State University.^ J. Greener, W. Li, J. Ren et al.  (Februar 2010).  \u201eSchnelle, kosteneffiziente Herstellung von Mikrofluidikreaktoren aus thermoplastischen Polymeren durch Kombination von Photolithographie und Hei\u00dfpr\u00e4gen\u201c. Lab auf einem Chip. 10 (4): 522\u20134.  mach:10.1039\/B918834G.  PMID 20126695.^ Matar\u00e8se BF, Feyen PL, Falco A, Benfenati F, Lugli P, deMello JC (April 2018). \u201eEinsatz von SU8 als stabile und biokompatible Haftschicht f\u00fcr Goldbioelektroden\u201c. Wissenschaftliche Berichte. 8 (1): 5560. doi:10.1038\/s41598-018-21755-6.  PMC 5882823.  PMID 29615634.^ Arscott S (Oktober 2014).  \u201eSU-8 als Material f\u00fcr Lab-on-a-Chip-basierte Massenspektrometrie\u201c. Lab auf einem Chip. 14 (19): 3668\u201389.  mach:10.1039\/C4LC00617H.  PMID 25029537.^ “NANO SU-8: Negativton Photoresist – Formulierungen 50-100” (PDF). Microchem.com.  2011.  Abgerufen 12. Juni 2019.^ del Campo A, Greiner C (2007).  “SU-8: ein Photoresist f\u00fcr High-Aspect-Ratio und 3D-Submikron-Lithographie”. J. Mikromech.  Mikroeng. 17 (6): R81\u2013R95.  mach:10.1088\/0960-1317\/17\/6\/R01.^ Martinez-Duarte R, Madou M (2011).  \u201eSU-8 Pholithographie und ihre Auswirkungen auf die Mikrofluidik\u201c.  In Mitra SK, Chakraborty S (Hrsg.). Mikrofluidik- und Nanofluidik-Handbuch: Herstellung, Implementierung und Anwendungen  (1. Aufl.).  New York: CRC-Presse.  S. 231\u2013268.  ISBN 9781138072381.^ “SU-8 Entwickler”. Lambers-Wiki (Materialsicherheitsdatenblatt).  2005. Archiviert von das Original am 11. Dezember 2017.  Abgerufen 12. Juni 2019.^ “SU-8 lichtempfindliches Epoxid”.  2003. Archiviert von das Original am 30. Mai 2012.  Abgerufen 12. Juni 2019.^ ^ “SU-8 Photoresist-Verarbeitung” (PDF). engineering.tufts.edu.  2007. Archiviert von das Original (PDF) am 9. November 2009.  Abgerufen 12. Juni 2019.^ ein b “SU-8 2000 Richtlinien zur Verarbeitung von permanentem Epoxy-Negativ-Fotoresist” (PDF).  Mikrochem.  Archiviert von das Original (PDF) am 15.04.2017.^ ein b c d “SU-8 Funktionspolymer”. Gersteltec Engineering-L\u00f6sungen.  Abgerufen 12. Juni 2019.^ “SU8”. Gersteltec Engineering-L\u00f6sungen.  Abgerufen 12. Juni 2019.^ S. Arscott, ‘Die Grenzen der Kantengl\u00e4ttung und Oberfl\u00e4chennivellierung in schleuderbeschichteten fl\u00fcssigen Filmen’, J. Mikromech.  Mikroeng. 30, 025003, (2020).^ ein b “SUEX”. djmicrolaminates.com.  Abgerufen 15. Februar 2017.     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