用于聚合物基微流体MEMS的等离子体活性晶圆键合技术

• 来源期刊: 电子工业专用设备
• 学科: 工学
• 关键词: 纳米压印光刻 热压印 干法活化 等离子体活化 聚合物键合
• 年，卷（期）: 2006,（1）
• 所属期刊栏目: 专题报道(MEMS)
• 页码范围: 46-51
• 页数: 6页
• 分类号: TN305.93
• 语种: 中文

摘要

Lab-on-chip或μ-TAS(micro-total analysi s systemS)结合流体处理、检测及数据分析,是一种便携式的低成本高效器件.在微流体应用中,聚合物具有比硅或玻璃器件更明显的优势,它包括:宽泛的材料选择性,成本低、效率高,使用任意性,生物兼容性,抗化学品和工艺灵活性.为了实现采用这类材料制备小型集成化系统,我们发展了新的制备与封装技术.这项工作着眼于运用等离子体活化低温直接键合技术实现纳/微结构聚合物在低温条件下进行封装.由纳米压印光刻制作的纳/微结构的聚合物器件,可能是异质(聚合物与玻璃或硅)或同质(聚合物与聚合物)键合.为了改进键合材料的物理和化学熔合,键合工序通常在接近聚合物的玻璃化转变温度的高温下进行.但遗憾的是,高温损伤了微细图形,特别是对于高深宽比结构.在EVG(R)810LT等离子体反应室里,我们采用软射频频率等离子体表面处理,来进行聚合物的等离子体活化,它能在不改变聚合物体特性的前提下清洗和活化聚合物顶层.最终结果是,在EVG(R)501晶圆键合机上,两个活化的表面在低温下通过施加一个适中的、均匀的接触压力而连接在一起,保证了空腔密封并防止了小结构的破坏和变形.键合工艺条件为:真空条件为从大气到200～100O Pa、接触压力为2～5kN、温度从室温到8 0℃.