本博文中，介绍使用旋涂机来分配/匀涂树脂，当然也可以使用其他技术来匀涂树脂。文中将会给出加工SU-8模具的一些小提示和技巧。

SU-8模具加工过程通常可以划分为9个主要步骤，按照模具加工的顺序如下所示：

      1、准备晶片/圆片

      2、 旋涂负性SU-8光刻胶

      3、 软烤（光刻胶的第一次烘烤）

      4、 边缘光刻胶的去除（可选）

      5、 紫外曝光

      6、 曝光后烘烤（光刻胶的第二次烘烤）

      7、 显影

      8、 硬烘烤（光刻胶的第三次烘烤）（可选）

注：本文主要以硅晶片为例，当然，也可以使用其他基底如表面修饰的玻璃。

2、旋涂负性SU-8光刻胶

为了制造稍后要成为模具的光刻胶层，我们使用旋涂机来旋涂光刻胶。旋涂技术是最为经常使用的一门用来制造所需光刻胶层厚度的技术。对于如何使用旋涂技术来获得最好的SU-8，我将会另立一篇博文。

旋涂技术在于把少量的SU-8光刻胶放在旋转的基底上。旋转速度、加速度和SU-8光刻胶的黏度将会限定SU-8光刻胶层/光致抗蚀剂层的厚度。

要成功完成这一步，必须采取一些预防措施：

• 确保旋涂机是完全平坦的
• 尽可能的把晶圆放在旋涂机卡盘上的中心以便获得最佳的光刻胶层分布
• 尽可能的把光刻胶放在晶圆的中心位置
• 采用2个步骤来旋涂SU-8光刻胶：第一步是采用在10-30秒内的低旋转速度和低加速度来把光刻胶旋涂在基底上，第二部是采用在30-60秒内的高旋转速度和高加速度来控制光刻胶层的厚度。
• 使用微量移液器来分配光刻胶以便控制所使用的SU-8光刻胶的量

3、软烤（光刻胶的第一次烘烤）

软烘烤的目的是蒸发溶剂，使SU-8光刻胶更加坚固。蒸发会稍微改变光刻胶层的厚度并使其暴露在UV光下。事实上，大约7%的溶剂量便能够获得良好的曝光。对于如何获得最佳的SU-8烘烤，将会另立一篇博文。

这将取决于光刻胶层的厚度，但请记住，最大的问题点是SU-8光刻胶内部的机械应力。为了尽可能的减小这种机械应力，您必须稍微的加热和冷却。使用热板来烘烤SU-8光刻胶，它可以让您从晶圆的底部到顶部产生热量，从而有利于溶剂的蒸发。为了做一个连续的加热，我建议您遵循一个特殊的加热模式，第一个加热平台在65°C，然后第二个加热平台在95°C，每个加热平台的时间取决于SU-8光刻胶层的厚度。

在这个步骤的最后，在继续并完成加工过程之前，晶圆可以在黑暗条件下和平坦的表面上保存数周而不会出现任何严重的后果。

       4、 边缘光刻胶的去除（可选）

       边缘光刻胶去除步骤在于移除晶圆旋涂后周边的珠状光刻胶。边缘珠状的出现是由光刻胶的表面张力引起

的。由于光刻胶层的边缘比较厚，因此，光刻胶层的高度取决于光刻胶的黏度。特别是对于非常粘稠的光刻胶，

边缘微珠可以升高若干μm，因此，必须将其去除。事实上，在曝光步骤中，边缘微珠阻止了掩膜版尽可能的接

近晶片，并且掩膜版和晶圆之间的间隙将导致设计中的分辨率下降。

       通常，在高速旋转时，通过向基底的边缘注入丙酮来去除边缘微珠。这个步骤可由大型设备通过手动或自动

来实现。

5、紫外曝光过程

 曝光的目的是通过激活光刻胶中的部分PAC（PhotoActiv Component）来引发交联反应。这种活化会改变树脂的局部性质，烘烤以后，它将溶于或不溶于溶剂。由于SU-8是一种负性光刻胶，这意味着暴露在UV光下的部分会变硬，而另一部分在显影的过程中会被溶解掉。

   曝光参数的选择还需谨慎小心： 

• SU-8的曝光波长为365nm
• 曝光时间取决于光刻胶层的厚度和灯的功率
• 接触模式是非常重要的，不接触将会导致分辨率下降。在真空接触模式下，您可以把晶圆粘贴在掩膜版上。

        6、 曝光后烘烤（光刻胶的第二次烘烤）

       第二次光刻胶烘烤被称为后曝光烘烤（Post Exposure Bake）。正如其名字所说，仅仅就是在紫外线照射

之后。紫外曝光使SU-8光刻胶中的光敏成分活化，但是需要能量来使其继续反应；这种烘烤便带来了这种能量。

至于软烘烤，最大的问题点是SU-8光刻胶内部的机械应力，因此，加热和冷却必须轻微操作以便尽可能的减小这

种应力。加热模式与软烘模式相同，第一个加热平台在65°C，然后第二个加热平台在95°C，每一个加热平台的

时间取决于SU-8光刻胶层的厚度。在进行下一个步骤之前，请确保您的晶圆处于室温下。

       7、 负性环氧树脂SU-8光刻胶的显影

       显影是未发生交联的SU-8光刻胶在溶剂中稀释的一个步骤。在这个步骤中，芯片的通道设计被转移到基底

上。使用SU-8显影剂可对SU-8光刻胶进行显影。SU-8显影剂是Microchem公司生产的产品，主要由

PGMEA（丙二醇单甲醚乙酸酯）组成，但是也可以使用Ethyl-lactate（乳酸乙酯）或者Di-acetone（二丙酮

醇）来显影SU-8胶。 

• 把晶圆放在50mL显影液的结晶器内
• SU-8显影时间取决于胶层的厚度，通常在1min至15min以上
• 在显影的过程中，维持良好的搅拌以便尽可能的获得最好的显影。
• 用异丙醇冲洗晶圆。如果有白色痕迹留下，再次显影1-2min。如果仍有部分白色痕迹存在，更换溶液并使用50mL的新显影液再次处理1-2min。
• 干燥您的晶圆

8、环氧树脂SU-8胶的硬烘（光刻胶的第三次烘烤）

       9、校验检查

      在这一步，SU-8模具已经加工完成，但是我们必须检查它是否符合预期。为此，您必须在显微镜下观察模

具。然后，使用光学或机械轮廓仪来测量光刻胶层的深度。

 经过以上步骤，您便可以轻松的加工出SU-8模具。