一、烘膠技術在微流控中的作用

提高光刻膠穩定性

在微流控芯片制作過程中，光刻膠經過顯影后，進行烘膠（堅膜）能使光刻膠結構更穩定。例如在后續進行干法刻蝕、濕法刻蝕或者LIGA等工藝時，烘膠可以讓光刻膠在這些物理或化學過程中具有更好的工藝穩定性和效果。

增強光刻膠與基片的粘附

烘膠有助于除去顯影后殘留于膠膜中的溶劑或水分，從而使膠膜與基片緊密粘附，防止膠層脫落。這一過程在微流控芯片的光刻工藝中是重要的一環，保障了光刻膠層在后續工序中的完整性。

二、烘膠過程中的光刻膠變化

溶劑含量變化

在厚膠工藝中，即使經過前烘，靠近襯底附近的光刻膠仍可能包含相當高的溶劑。而烘膠過程會進一步減少殘留溶劑的含量。當溫度超過140℃時，正膠膜結構交聯，光刻膠穩定性提高，并且隨著烘烤進行，殘余溶劑含量進一步降低，光刻膠結構的彈性也隨之降低。

光引發劑變化

在正膠情況下，相當一部分光引發劑在120℃下幾分鐘內就會分解。雖然顯影后不需要光引發劑進行光反應，但在未曝光狀態下，它有助于提高光刻膠膜的堿性穩定性以及用于隨后的濕法蝕刻步驟或在pH值為7的溶液中進行的電鍍工藝。由于光引發劑分解降低，光刻膠膜的穩定性甚至可能下降。

樹脂交聯變化

在正膠情況下，樹脂在130℃ - 140℃下熱交聯強度逐漸增強，這可以顯著提高光刻膠對堿性或有機溶劑的化學穩定性。對于負膠，烘烤可能會導致光刻膠交聯程度增加，特別是在負膠工藝中使用的堅膜溫度高于其曝光后烘的溫度的情況下，如果負膠顯影后的結構在后烘前受到泛曝光（無掩膜板曝光），交聯程度會進一步增加，從而提高側壁的濕化學穩定性，尤其是厚膠應用中靠近襯底附近的光刻膠在曝光時接受的曝光劑量較弱、交聯程度較低時效果明顯。

三、烘膠技術相關的工藝要點

溫度控制

不同類型的光刻膠有不同的適宜烘膠溫度范圍。例如非交聯型光刻膠（正膠和圖形反轉膠）結構在加熱后的軟化溫度大約為100°C - 130°C，而在正膠情況下，當堅膜溫度達到150 - 160℃時，常見的去膠液或有機溶劑的去膠能力大大降低；交聯的負阻在130 - 140℃時去膠液效果將大打折扣。因此，需要根據光刻膠的類型精確控制烘膠溫度。

避免產生裂紋

在烘烤過程中，光刻膠在120 - 130℃左右開始脆化。如果必須做堅膜工藝，不能降低溫度進行，可以通過控制降溫速度來減小裂紋的形成，例如通過隨爐子冷卻來減小裂紋的產生。同時，烘烤后的襯底應小心處理，避免變形，如襯底彎曲。

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