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摘要：本文利用精密蚀刻（光刻+金属蚀刻）的方法成功制备出线宽为 50μm 的平面微型弹簧，提出了蚀刻精度系数 s。利用正交试验的方法得到了配方1，温度 40℃，压下率 70%的最优工艺组合。分析了实验结果，结果表明：在实验范围内，配方1和 3的平面微型弹簧成形质量要高于配方 2；为了保正蚀刻精度，微弹簧的蚀刻形状模量 C 要小于 5/6，即基板厚度小于 0.6mm；随着晶粒尺寸减小，T2 紫铜腐蚀表面粗糙度减小；随着温度的增加，T2 紫铜腐蚀表面粗糙度先减小后增加；配方对 T2紫铜腐蚀表面粗糙度并没有明显影响。19201
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毕业论文关键词：平面微型弹簧；光刻；金属蚀刻；正交实验；T2紫铜
Title Micro spring micro nano processing technology research
Abstract
In this paper, using precision etching (lithography + metal etching)
prepared for the planar micro spring line width of 500 μ m, the etching
precision coefficient s. Using the orthogonal experiment method to get
the formula 1, temperature 40 ℃, optimal portfolio under 70% rate.
Analysis of the experimental results, the results showed that: in the
experimental range, Formula 1 and 3 planar micro spring forming quality
is higher than that of formula 2; In order to guarantee accuracy of
etching, etching shape modulus C micro spring should be less than 5/6,
i.e. the substrate thickness is less than 0.6mm; With the reduction of
grain size, The surface roughness decreases T2 copper corrosion; With the
increase of temperature, the surface roughness of T2 copper corrosion
decreased first and then increased; Formula on the surface of T2 copper
corrosion roughness and no obvious influence.
Key words: Planar micro spring; lithography; metal etching; orthogonal experiment; the T2 copper
目录
1.绪论 1
1.1微纳米加工技术简介 1
1.2 微弹簧制备技术和主要材料 1
1.3 微弹簧的研究现状 2
1.4 精密蚀刻 4
1.4.1 金属蚀刻 4
1.4.2 光刻 5
1.5 本文的研究意义与主要内容 8
2 实验材料与实验方法. 10
2.1 材料的选择. 10
2.2 基板的制备. 10
2.3 掩模板的设计与加工. 11
2.4 光刻胶的选择. 11
2.5 实验方案. 13
2.5.1 匀胶转速与时间. 13
2.5.2 曝光、显影、漂洗时间的设定. 13
2.5.3 T2 紫铜蚀刻原理及配方选择 14
2.5.4 金属蚀刻方案. 15
2.5.5 T2 紫铜腐蚀速度方案 16
2.6 实验分析方法. 16
2.6.1 实验流程. 16
2.6.2 金相样品的制备与显微组织观察. 17
2.6.3外光形貌观察 . 17
2.6.4表面粗糙度的测量 . 17
3 实验结果与分析. 19
3.1 轧制处理后 T2紫铜显微组织 19
3.2 T2紫铜腐蚀速度分析 19
3.2.1晶粒尺寸对 T2紫铜腐蚀速度的影响 19
3.2.2 配方对 T2紫铜腐蚀速度的影响 21
3.3 正交实验结果. 22
3.4微弹簧外观形貌分析 . 24
3.4.1 基板厚度对微弹簧成形质量的影响. 24
3.4.2 配方对微弹簧成形质量的影响. 25
3.5表面粗糙度分析 . 26
3.5.1 晶粒尺寸对 T2紫铜腐蚀表面粗糙度的影响 26
3.5.2温度对 T2紫铜腐蚀表面粗糙度的影响 27
3.5.3配方对 T2紫铜腐蚀表面粗糙度的影响 28
3.6 本章小结. 28
结论. 29
致谢. 30
参考文献. 31 1. 绪论
微机电系统（MEMS）是 20世纪80年代末在微电子技术和半导体工艺基础上