簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 林芸萱
Yun-Hsuan Lin
論文名稱: 毫米波TE41模式轉換器之LIGA技術研究
Millimeter wave TE41 mode converter using LIGA technic
指導教授: 張存續
Tsun-Hsu Chang
許博淵
Bor-Yuan Shew
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 81
中文關鍵詞: LIGA製程技術SU-8X光光罩電鑄
相關次數: 點閱:2下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本研究主要探討以SU-8作為高感光對比X光光刻光阻的可行性,並建立一套高效率、高精度的X光深刻技術,該技術可應用在各式微機械系統外,也將實際應用於高深度(2.54mm)的94GHz毫米波波源TE41模式轉換器。
    由微機械加工方式所獲得的TE41模式轉換器,實際使用HP 8720C 網路分析儀所獲得的量測結果與使用“高頻結構模擬軟體”,High Frequency Structure Simulator (Ansoft HFSS 10.0)所模擬得到的結果相差10倍的銅損耗,由於此TE41模式轉換器的電磁波肌膚深度(skin depth)約為0.25μm,估計此損耗源自微機械加工表面粗糙度為次微米等級,表面粗糙度的不平整是為損耗來源的主因,研究結果發現以LIGA製程技術X光深刻SU-8光阻,藉由AFM量測光刻側壁,其表面粗糙度Ra~58nm。最後由電鑄並研磨至所需厚度2.54mm以及水刀移除SU-8光阻,使用LIGA製程技術確實可製作出W-band TE41模式轉換器。
    未來邁向THz波源,其元件尺寸為次微米甚至到奈米等級,微機械加工方式不敷使用,需藉由LIGA製程技術製作奈米等級的模式轉換器、共振腔、光子晶體等,有其必要性與可行性。


    摘 要...................................................Ⅰ 致 謝....................................................Ⅱ 目 錄....................................................Ⅲ 圖目錄....................................................Ⅴ 表目錄....................................................Ⅸ 第一章 序論........................................... 1 1.1 研究背景...........................................1 1.2 文獻回顧...........................................2 1.2.1 毫米波源........................................2 1.2.2 模式轉換器....................................3 1.3 研究動機...................................... 5  1.4 研究目的.......................................7 第二章 製程技術簡介...........................11 2.1 深刻電鑄模造製程技術(LIGA Process)........11 2.1.1 LIGA Process 簡介...................... 11 2.1.2同步輻射光源X-ray......................13 2.1.3 X光深刻技術................................14 2.1.4 X光光阻........................................16 2.1.5 X光光罩製程技術........................17 2.2 SU-8厚膜光阻................................. 18 2.2.1 SU-8光阻特性...............................18 2.2.2 SU-8光阻製程技術.......................21 第三章 實驗規劃與架構.......................35 第四章 實驗結果與討論.......................40 4.1厚膜光阻製程...................................40 4.2劑量模擬...........................................43 4.3鼓膜光罩設計與製作.......................44 4.3.1體型微細加工................................45 4.3.2面型微細加工................................49 4.4 X光深刻製程與光刻結果.......... 53 4.5電鑄...............................................55 4.6 SU-8光阻去除與濺鍍金結構層..60 第五章 總結與未來展望.......................77 參考文獻.................................................79

    [1] 朱國瑞、張存續、陳仕宏,“電子迴旋脈射--原理及應用”,物理雙月刊,28(2),2006。
    [2] 行政院國家科學委員會,“微機電系統技術與應用”,精密儀器
    發展中心,2003。
    [3] W. Ehrfeld, et al., “Progress in deep-etch synchrotron radiation lithography”, J. Vac. Sci. Technol., B6(1), pp.178-182, 1988.
    [4] 財團法人國家同步輻射研究中心網頁簡介。
    [5] W. Ehrfeld, H.Lehr, “Deep X-ray lithography for the production of three-dimensional microstructures from metals, polymers and ceramics”, Radiat. Phys. Chem. 45(3), pp. 349-365, 1995.
    [6] J. Mohr, W. Ehrfeld, D. Munchmeyer, “Requirements on resist layers in deep-etch synchrotron radiation lithography”, J. Vac. Sci. Technol. B6(6), pp. 2264-2267, 1988.
    [7] J. Mohr, W. Ehrfeld, D. Munchmeyer, A. Stutz, “Resist Technology for Deep-etch Synchrotrons Radiation Lithography”, Makromol. Chem. Macromol. Symp., 24, pp. 231-251, 1989.
    [8] D. Munchmeyer, J. Langen, “Manufacture of three-dimensional microdevices using synchrotron radiation”, Rev. Sci. Instrum. 63(1), pp. 713-721, 1992.
    [9] H.Lorenz, et al., “Mechanical characterization of a new high-aspect-
    ratio near UV-photoresist”, Microelectronic Engineering 41/42, pp.371-374, 1998.
    [10] http://www.microchem.com
    [11]楊啟榮,“SU-8厚膜光阻於微系統UV-LIGA製程的應用”,科儀新知,21(5),1999。
    [12] H. K. Chang, Y. K. Kim, “UV-LIGA process for high aspect ratio structure using stress barrier and C-shaped etch hole”, Sensors and actuators. A, Physical, 84, pp.342-350, 2000.
    [13] J. M. Shaw, “Negative photoresists for optical lithography”, IBM J. Res. Develop., 4(1/2), pp. 81-94, 1997.
    [14] 龍文安,“半導體奈米技術”,五南圖書出版公司,2006。
    [15] A del Campo, C Greiner, “SU-8: a photoresist for high-aspect-ratio
    and 3D submicron lithography”, J. Micromech. Microeng. 17(6) ,pp.
    R81-R95, 2007.
    [16] 劉昆沛,“高感度SU-8光阻之超深X光光刻技術研究”,國立交通大學機械工程研究所碩士論文,2003。
    [17] 莊達人,“VLSI 製造技術”,高立圖書,2003。
    [18] 溫榮弘,“微系統技術Microsystem Technology”,全華科技圖書,2005。
    [19] N.V. Mandich, “Pulse and Pulse-Reverse Electroplating”, Metal Finishing, 98(1), pp. 375-380, 2000.
    [20] 侯光煦,“脈衝電流電鑄Ni-P鍍層之磨潤特性研究”,國立中央大學機械工程研究所博士論文,2006。
    [21] 魏紹倫,“光刻模造光干涉式生物感測晶片之研究”,國立清華大學微機電工程研究所碩士論文,2007。
    [23] 蘇友偉,“波形參數對通孔鍍銅之影響”,逢甲大學材料與製造工程化學工程組碩士論文,2004。
    [24] 許博淵,“X-ray micromachining”,上課講義。
    [25] 程曜,“X光深刻技術簡介”,科儀新知,18(3),pp.41-48,1996。

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)

    QR CODE