SU8模具加工平臺旨在為SU8模具加工提供一個高效、全面的解決方案，該平臺集成了桌面光刻機、勻膠機和熱板等核心設備。桌面光刻機，體積小巧，采用LED光源，曝光分辨率可達2um，曝光均勻性大于90%，可實現微納結構的精細制備；勻膠機，轉速穩定性為±0.5%，轉速達10000轉，可確保光刻膠均勻涂敷，提高一致性；熱板，溫度穩定性±1%，可為SU8模具提供充分的烘烤，從而提升SU8模具結構的耐久性和機械性能。相比傳統加工平臺，設備體積龐大，環境要求嚴苛，SU8模具加工平臺適應性強，光刻機占地面積小，普通實驗室也可輕松部署。SU8模具加工平臺，有利于客戶快速實現芯片制備，為微流控技術的推廣和應用提供便捷途徑。

2.平臺組成

2.1桌面光刻機

• 曝光光源：紫外LED

• 光源波長：365nm;

• 曝光面積：4英寸、6英寸可選；

• 曝光方式：單面接觸式定時曝光；

• 曝光分辨率：2um；

• 曝光強度：20~200mW/cm2可調；

• 曝光不均勻性：≤5%；

• 光源平行性：≤2°；

• 光源壽命：≥20000h；

• 電源輸入：AC220V±10V，50HZ

• 功率：250W

• 重量：25kg

• 外形尺寸：382（長）*371（寬）*435（高）

• 工作環境：溫度0℃-40 ℃，相對濕度＜80 %

2.2勻膠機

• 調速范圍和時間：

I檔：50~10000轉/分，時間0~999s

II檔：50~10000轉/分，時間0~999s

• 適用：直徑5~100mm硅片及其他材料勻膠

• 轉速穩定性：±1％

• 膠的均勻性：±2％

• 電極功率：40W，單相110~240V

• 真空泵抽氣速率：＞60L/min

2.3熱板

• 溫度：0~300℃

• 溫度穩定性：±1℃

• 功率：850W

• 臺面大小：200x200mm

2.4數顯測厚規（千分款）

• 測量勻膠厚度

• 量程:0~10mm

• 精度：0.001mm

• 公差：≤±0.005mm

2.5顯微鏡

• 觀察頭：鉸鏈式三目觀察頭，30°傾斜，瞳距48～75mm

• 目鏡：超大視野目鏡 10X/22

• 無限遠平場消色差物鏡：4X/0.1，10X/0.25，20X/0.4，40X/0.65

• 轉化器：四孔轉換器

• 載物臺：載物臺面積300×268mm，移動范圍250×250mm

• 焦距調節：同軸粗微動調焦機構，行程24mm

• 照明系統 ：6V20W鹵素燈，亮度可調

• 濾色鏡 藍色、黃色、綠色、磨砂玻璃片

3.SU8模具制備流程

一、備片

從化學品存放區取出清潔的硅片（確保硅片表面無塵）。

二、勻膠

1）打開勻膠機，將硅片放置在勻膠機托盤上，打開真空開關，確保硅片固定在托盤上不動；

2）將SU8光刻膠滴在硅片中間，根據光刻膠的厚度和制備要求設置勻膠機轉速和時間。（舉例說明：目標膠厚度50um,光刻膠型號：SU8-2075，1段500轉8s，2段1800轉30s）

三、前烘

1）將涂布好SU8光刻膠的硅片放置在熱板上，進行預熱烘烤，去除光刻膠中的揮發性有機溶劑，時間和溫度根據光刻膠厚度進行調整。（舉例說明：目標膠厚度50um ，設置溫度65℃，烘烤15min，然后溫度95度，烘烤15分鐘）

四、曝光

1）將預熱后的硅片放置在桌面光刻機托盤上。

2）使用相應的掩模（掩膜）放置在硅片上進行曝光，曝光時間和強度根據SU-8光刻膠的類型和厚度進行調整。（舉例說明：目標膠厚度50um，設置曝光能量25mw/cm2，時間12s）

五、后烘

將曝光后的硅片放置在熱板上，進行后曝光烘烤，以確保光刻膠的交聯反應完成。（舉例說明：目標膠厚度50um，設置溫度65℃，烘烤7min，然后溫度95℃，烘烤3min）

六、顯影

將硅片放入顯影劑中，使未曝光部分的光刻膠溶解，形成模具的圖案。（顯影時間根據光刻膠厚度和顯影劑濃度進行調整,此處顯影時間20min）

七、清洗

將顯影后的硅片用異丙醇溶劑進行清洗，去除多余的光刻膠。

八、檢查

使用顯微鏡檢查制備的SU-8模具，測試觀察制備的微結構尺寸，確認圖案的清晰度和質量。

4．耗材

4.1 硅片

硅片沒有特殊要求，單面拋光即可。制備SU8模具時在硅片拋光旋涂光刻膠。

4.2 光刻掩膜板

光刻掩膜版（又稱光罩，英文為Mask Reticle），簡稱掩膜版，是制備SU8模具光刻工藝所使用的圖形母版，由不透明的遮光薄膜在透明基板上形成微結構掩膜圖形，通過曝光過程將微結構圖形信息轉移到SU8光刻膠涂層上，實現微結構的精確復制。光刻掩膜版，一般可分為菲林掩膜版和玻璃掩膜版兩種。

菲林掩膜板適用于制備線條寬度較大的結構，通常在20微米以上。這種掩膜板制備簡單，適合制備相對寬大和較粗糙的圖案。然而，由于其分辨率有限，無法滿足制備細致微結構的需求。因此，對于需要制備線條寬度大于20微米的簡單結構，菲林掩膜板是一個合適的選擇。

玻璃掩膜板適用于制備線條寬度小于20微米的精細結構，以及需要多層對準的情況。玻璃掩膜板的制備工藝更加復雜，但由于其高分辨率，能夠實現更細致、更精確的微結構。特別是在需要制備復雜多層結構且對準精度要求較高的情況下，玻璃掩膜板具有明顯優勢。

在選擇掩膜板類型時，應根據所需制備的圖案特性、線條寬度以及對制備精度和復雜度的要求進行權衡。菲林掩膜板適用于相對簡單的結構，而玻璃掩膜板則更適合制備更細致和復雜的微結構。綜合考慮制備目標和技術要求，選擇適當的掩膜板類型將有助于確保制備過程的成功和效率。

4.3 光刻膠

SU-8是一種常用的負性光刻膠，通常由環氧樹脂和光敏劑組成，它具有許多優點，使其在制備微結構和器件方面成為理想的選擇：

• 高分辨率：SU-8光刻膠具有出色的分辨率，可以制備細致的微結構，適合制作小尺寸線條和微細圖案。

• 粘附性強：SU-8光刻膠在許多基片表面具有良好的粘附性，可以在不同材料上制備微結構。

• 厚度可調：SU-8光刻膠可以通過多次涂覆和光刻來控制厚度，適用于制備不同厚度的微結構。

• 化學穩定性：SU-8光刻膠具有較高的化學穩定性，可以耐受許多溶劑和化學物質，適用于各種應用環境。

• 熱穩定性：SU-8光刻膠在高溫下具有較好的穩定性，適用于需要高溫處理的制備過程。

• 多層光刻：SU-8光刻膠可用于多層光刻制備，能夠實現更復雜的微結構和器件。

應用廣泛：SU-8光刻膠在微流體器件、生物芯片、MEMS、光學器件等多個領域中得到廣泛應用。

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