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SU-8光刻胶应变分布光学全场检测方法

王鑫 王永红 吕有斌 卢怡如 涂思琪

王鑫, 王永红, 吕有斌, 卢怡如, 涂思琪. SU-8光刻胶应变分布光学全场检测方法[J]. 中国光学(中英文), 2016, 9(3): 379-384. doi: 10.3788/CO.20160903.0379
引用本文: 王鑫, 王永红, 吕有斌, 卢怡如, 涂思琪. SU-8光刻胶应变分布光学全场检测方法[J]. 中国光学(中英文), 2016, 9(3): 379-384. doi: 10.3788/CO.20160903.0379
WANG Xin, WANG Yong-hong, LYU You-bin, LU Yi-ru, TU Si-qi. Whole field optical detection method of strain distribution of SU-8 photoresist[J]. Chinese Optics, 2016, 9(3): 379-384. doi: 10.3788/CO.20160903.0379
Citation: WANG Xin, WANG Yong-hong, LYU You-bin, LU Yi-ru, TU Si-qi. Whole field optical detection method of strain distribution of SU-8 photoresist[J]. Chinese Optics, 2016, 9(3): 379-384. doi: 10.3788/CO.20160903.0379

SU-8光刻胶应变分布光学全场检测方法

doi: 10.3788/CO.20160903.0379
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目 No.51375136

中航产学研专项资助项目 No.CXY2013HFGD22

详细信息
    作者简介:

    王鑫(1990-),女,安徽安庆人,硕士研究生,2013年于合肥工业大学获得学士学位,主要从事激光剪切散斑干涉技术方面的研究。E-mail:wangxinqj@126.com

    通讯作者:

    王永红(1972—),男,安徽合肥人,博士后,教授,研究生导师,1994年于合肥工业大学获得学士学位,1997年于中科院安徽光机所获得硕士学位,2004年于合肥工业大学获得博士学位,主要从事精密测试技术及仪器、光电检测、机器视觉等方面的研究。E-mail:yhwang@hfut.edu.cn

  • 中图分类号: TP394.1;TH691.9

Whole field optical detection method of strain distribution of SU-8 photoresist

Funds: 

Supported by National Natural Science Foundation of China No.51375136

Special Project of University & Research of AVIC No.CXY2013HFGD22

  • 摘要: 由于SU-8光刻胶的内应力将会影响高深宽比结构的全金属光栅的制作质量,本文针对近年来SU-8光刻胶应力测量困难的情况,提出了一种基于激光剪切散斑干涉技术的SU-8光刻胶应变分布测量的新方法。该方法通过对被测胶体加载前后两幅干涉图像的处理,直接得到被测胶体结构的全场应变分布情况,由胶体的应变变形数据即可反映出内应力的变化和分布趋势。同时使用ANSYS有限元分析软件对同一被测胶体进行应变仿真模拟研究,获得胶体结构的变形场仿真数据。组建了实验系统,进行了实验验证,结果表明:实际测量变形量约为1.189 μm,仿真的最大变形量为1.088 μm,测量误差在允许范围内,且测量的形变趋势与仿真模拟结果相一致,表明激光剪切散斑干涉技术可应用于SU-8光刻胶的应变分布全场无损检测。

     

  • 图 1  激光剪切散斑干涉原理

    Figure 1.  Principle diagram of laser shearing speckle interference

    图 2  相位条纹及形变量分布

    Figure 2.  Phase map and curve of shpae variable distribution

    图 3  涂覆光刻胶的铜片

    Figure 3.  Photoresist on the sheet copper

    图 4  剪切散斑干涉测量装置

    Figure 4.  Shearing speckle interferometry device

    图 5  胶体变形的相位条纹

    Figure 5.  Phase map of the photoresist deformation

    图 6  黑线区域的变形量

    Figure 6.  Deformation of the measuring result in the black line

    图 7  胶体结构变形仿真ANSYS有限元分析图

    Figure 7.  ANSYS simulation of photoresist structure deformation

    表  1  材料的性能参数

    Table  1.   Performance parameters of the materials

    Material Density/(g·cm-3) Modulus of elasticity/GPa Poisson′s ratio Coefficient of expansion.(10-6·℃-1)
    Cu 8.8 110 0.35 18.5
    SU-8 1.0 - 0.22 52.0
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-02-12
  • 修回日期:  2016-03-18
  • 刊出日期:  2016-05-25

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