《玻璃基底微热板激光加工规范》（征求意见稿）.docx

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玻璃基底微热板激光加工规范

1.范围

本文件给出了玻璃基底微热板激光加工规范并规定：——玻璃基底微热板基底材料的选择；

——玻璃基底微热板激光加工工艺参数要求；——电极与绝缘层材料与制备方法的选择。

本文件适用于玻璃基底微热板激光加工的工艺规范。

2.规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T18490.1-2017机械安全激光加工机第1部分：通用安全要求JB/T13382.2-2018激光切割机床

SJ/T10478—1994磁控溅射设备通用技术条件JB/T8945-2010真空溅射镀膜设备

JJG684-2003表面铂热电阻

JB/T5524-1991实验室激光安全规则

ISO9013:2017热切割热切割分类几何形状和质量公差

ISO14644-1洁净室及相关受控环境第一部分：由颗粒浓度对空气洁净度分级

3.术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1激光烧蚀

激光烧蚀通常使用高光束质量的小功率激光聚焦在非常小的点上。在焦点处，激光形成极高的功率密度，足以使材料瞬间蒸发，从而实现精确的微纳切割、钻孔、挖槽等工艺。

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3.2Lift-off工艺

Lift-off工艺是一种在微电子制造中常用的技术，它主要用于制作高品质的电极和金属互连结构。这种工艺的核心在于使用光刻胶或金属掩膜作为模板，通过物理沉积方法（如蒸发或溅射）在模板上形成目标材料层，然后利用化学或机械手段去除光刻胶或掩膜，从而得到所需图案的结构。

3.3等离子增强化学气相沉积（PECVD）

PECVD是一种在低气压环境下，使用低温等离子体来制备薄膜的技术。它结合了等离子体技术和化学气相沉积（CVD）技术，可以在较低的温度下实现高质量薄膜的沉积。用于绝缘层制备。

3.4反应离子刻蚀（RIE）

RIE是一种由等离子体强化后的反应离子气体轰击目标材料以实现刻蚀的技术。在去除目标材料时，利用反应离子气体束切断目标材料的化学键，使之产生低分子物质并挥发或游离。用于绝缘层刻蚀。

3.4加热电极

玻璃基底微热板中提供稳定温度场的电极。

3.5绝缘层

玻璃基底微热板中覆盖于加热电极之上的功能层，以起到电绝缘与保护作用。

3.6玻璃基底

玻璃基底微热板中承载加热电极和绝缘层的平台。

3.7背腔

玻璃基底微热板中在玻璃基底背面通过体刻蚀工艺形成的空腔结构。

4.要求

4.1人员

从事包括光刻、PECVD、磁控溅射和激光烧蚀等MEMS相关工艺的操作人员应经过培训与考核，持证上岗。

4.2环境

不同工艺与设备所需环境不同。

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4.2.1百级洁净间

每立方英尺中大于0.5μm的粒子数目小于3520个。适用于玻璃基底微热板制造过程中所需的光刻工艺步骤。

4.2.2千级洁净间

每立方英尺中大于0.5μm的粒子数目小于35200个。适用于玻璃基底微热板制造过程中所需的PECVD、磁控溅射、激光烧蚀等工艺步骤。

4.3材料

4.3.1基底材料选择

选用BF33玻璃作为基底材料，其加工性能良好、加工成本低、机械强度高、抗氧化和热稳定性好，且兼容微电子工艺、MEMS（Micro-electromechanicalSystems）工艺。

4.3.2加热电极材料选择

加热电极选用铂作为功能层，钛作为粘附层。铂具有密度低、导电性好、比热容高和电阻温度系数稳定等优势，同时其延展性、致密性和化学稳定性优异，是制造电极的理想材料。钛薄膜用于改善铂与玻璃基底的粘附力。

4.3.3绝缘层材料选择

绝缘层材料选择为氧化硅。氧化硅具有良好的绝缘绝热性能，有利于微热板的热管理和加热电极的保护。

4.4设备

4.4.1激光加工设备

超短脉冲激光加工设备的原理是将聚焦成高功率密度的激光束照射到目标材料表面，使目标材料熔化或气化，并利用辅助气体将熔化或气化的样品粉末吹走，随着激光束的移动，最终实现目标材料的图形化减材。主要对超薄材料如玻璃、陶瓷、石英等进行钻孔、挖槽与切割。适用于玻璃基底微热板背腔的制备。

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4.4.2光刻机

采用双面对准功能的接触式光刻机行光刻。光刻过程开始于在玻璃基底表面涂覆一层光敏性材料，即光刻胶。然后，使用特定波长的光源（通常是紫外光、深紫外光或极紫外光）透过含有目标图案的掩