微流控中的电极掩膜版的制备工艺

在微流控芯片的制造过程中，掩膜版（Photomask）扮演着至关重要的角色。它也被称为光罩、光掩膜或光刻掩膜版，是微电子制造过程中的图形转移工具或母版。掩膜版承载了电子电路的核心技术参数，通过光刻过程，将掩膜版上的设计图形转移到光刻胶上，再经过刻蚀，将图形刻到衬底上，从而实现图形到硅片的转移。

掩膜版的类型

掩膜版通常由基板和遮光膜组成，其中基板衬底在透光性及稳定性等方面性能要求较高。石英玻璃由于其化学性能稳定、光学透过率高、热膨胀系数低，近年来已成为制备掩膜版的主流原材料。遮光膜分为硬质遮光膜和乳胶遮光膜，其中硬质遮光膜材料主要包括铬、硅、硅化钼、氧化铁等。在各类硬质遮光膜中，由于铬材料强度高、可形成细微图形，因此铬膜成为硬质遮光膜的主流。

掩膜版的制备工艺

掩膜版的制造工艺复杂，加工工艺流程主要包括以下几个环节：

CAM图档处理：这是掩膜版制造的第一步，涉及到将设计好的图形转换为可用于光刻机的数字格式。

光阻涂布：在掩膜基板上涂上一层光刻胶，这层光刻胶将在后续的光刻步骤中起到关键作用。

光刻：使用光刻机将设计图形精确地刻写在掩膜版上。

显影：通过化学反应去除未曝光的光刻胶，留下设计图形。

蚀刻：通过化学或物理方法去除未被光刻胶保护的部分，形成所需的图案。

脱膜：去除剩余的光刻胶。

清洗：彻底清洗掩膜版，去除所有残留物。

宏观检查：对掩膜版进行全面的检查，确保没有明显的缺陷。

自动光学检查：使用自动光学检测设备检测掩膜版制造过程产生的缺陷，如产品表面缺陷、线条断线、线条短接等。

精度测量：测量掩膜版的关键尺寸（CD，Crital Dimension）和套刻精度（Overlay）等关键参数。

缺陷处理：对检测到的缺陷进行修复。

贴光学膜：在掩膜版上贴上光学膜，以提高其性能。

微流控芯片中的应用

在微流控芯片的制造中，掩膜版的精度直接影响到芯片的质量。菲林掩膜版和铬版掩膜是两种常用的掩膜版，它们在材质、制作工艺、精度及应用场景等方面有所不同。菲林掩膜版成本相对较低，制作周期短，适合中低精度要求的微流控芯片制作。而铬版掩膜则制作工艺更为复杂，适合高精度要求的微流控芯片制作。

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