本文介紹了SU-8光刻膠的起源、曝光過程、材料特性和加工方法。

SU-8光刻膠具有良好的光學特性（透明），優異的生物相容性，因此被廣泛的應用在MEMS領域，例如光波導、微透鏡、光學陣列等光學器件，微流控芯片、微電機陣列、高通量分析生物醫學器件，微型機械臂、微型傳感器等微機械系統。可能有很多小伙伴都很好奇SU-8到底是什么，它憑什么可以做這么多事情，本文將帶你詳細了解。

一、起源

SU-8是由IBM公司開發的并擁有該項專利(美國專利號4882245)。原配方組成成分有EPON SU-8樹脂(來源于 ShellChemicals)、丁內酯(GBL)溶劑和作為光敏劑的三芳基锍鹽(重量比5%-10%)。由于該每個單體有8個活性基環，故起名為SU-8，也正因為其高功能度提高了加工的靈敏度。隨后SU-8推出了一些其他溶劑配方，包括甲基異丁基酮(MIBK)和丙二醇醚醋酸酯(PGMEA)等。1996年，MicroChem公司(Newton,NA)為商業化的SU-8提供了生產線NANOTMXPSU-8，即隨后出現的SU-8 2000和SU-8 3000生產線。這些新配方解決了原配方中遇到的一些涂覆和粘附的問題。例如，根據MicroChem，SU-8 2000是用環戊酮(CHO)溶劑制定的，提供了良好的涂層和粘附性能。

圖 SU-8分子結構 二、曝光過程

在紫外光照射下，三芳基碘鹽光敏劑被激活，釋放活性碘離子。這些活性碘離子與SU-8光刻膠中的丙烯酸酯單體反應，引發單體之間的交聯反應，導致SU-8光刻膠在曝光區域形成凝膠化的圖案。

三、材料特性

SU-8是一種負性、抗近紫外線和熱固性的聚合物。其高固體含量（重量比72%-85%）使得通過單次旋涂結構厚度即可達幾百微米，經多次旋涂甚至可達幾毫米。在365nm的近紫外光譜中，吸光度約為46%，可用于制備側壁基本無傾斜的結構。此外，由于其樹脂芳香族的性質及高度交聯，SU-8具有出色的熱和化學穩定性、高機械強度，可用于平坦化的化學機械拋光。

四、加工方法

1、光刻：制備掩膜版、旋涂光刻膠，采用常規365nm的波長曝光。可通過添加抗反射涂層到襯底上減少不必要的反射，以實現更準確的特征尺寸控制，同樣地，SU-8也可以通過結合紫外線光刻技術和立體光刻技術，實現SU-8三維結構的制造。

2、去除：可采用熱NMP、硫酸/過氧化氫或專門的去除劑（如NANOTM Remover PG）等去除。

3、釋放：通過薄犧牲層（如鋁、鈦、銅）控制SU-8的釋放。

4、鍵合：SU-8可用作粘合劑，將個別樣品、芯片和圓片鍵合在一起，也可與環氧樹脂、PMMA、BCB光刻膠等實現鍵合。

5、轉移：將釋放下來的 SU-8微結構進行轉印。

6、刻蝕掩膜：具有出色的耐化學性，耐氫氟酸和等離子體刻蝕。

審核編輯：黃飛