Recette de procédé SU-8 (spin-coating, soft bake, dose, PEB, développement)
Vitesse de spin-coating, soft bake, dose corrigée du substrat, temps d’exposition, PEB et développement, par produit SU-8 et avec leurs sources.
Résultat
Enduction à la tournette
1628 tr/min
Vitesse d’enduction pour l’épaisseur visée.
Provenance : relevée sur la figure de la fiche puis interpolée, voir l’incertitude
MicroChem, SU-8 2000 Permanent Epoxy Negative Photoresist — Processing Guidelines for SU-8 2025, 2035, 2050 and 2075, aucune révision imprimée, fichier SU-8-2075-revA.pdf (UCSB Nanofab), SHA-256 e82d7ef9e46e2c8e…, Figure 1, Spin Speed versus Thickness, consulté le 2026-07-30
- Intervalle
- 1473 – 1819 tr/min
- Incertitude de lecture
- ± 1 %
- Accord entre éditions du fabricant
- ± 10 %
Recette de procédé : SU-8 2025 · 50 µm(lu dans la bande 45–80 µm)
Barre pleine : durée minimale de l’étape. Barre claire : jusqu’au maximum publié. Le total ne compte pas l’exposition, sans irradiance renseignée, ni les montées en température, les refroidissements et la manipulation.
Exposition
Remarques2
- Renseignez l’irradiance mesurée de votre lampe pour obtenir un temps d’exposition. Sans elle, seule la dose peut être donnée. Le temps dépend de votre équipement, pas de la résine.
- D’autres produits SU-8 couvrent aussi cette épaisseur, avec des recettes parfois différentes car issues d’une autre fiche technique. C’est pourquoi le produit est demandé avant l’épaisseur.
Caractéristiques du produit
- Viscosité
- 4500 cSt
- Taux de solides
- 68,55 %
- Masse volumique
- 1,219 g/mL
- Plage d’épaisseur lue sur la figure
- 22 – 79,55 µm
Ce que la fiche met en garde4
- La fiche présente ces valeurs comme un point de départ à optimiser, pas comme une recette validée pour un procédé donné.
- La bande 25–40 µm est aussi couverte par la fiche des formulations fines, avec un soft bake différent (4–5 min à 95 °C au lieu de 5–6). Choisir la fiche correspondant au produit réellement utilisé.
- Avec un filtre passe-haut éliminant l’UV sous 350 nm, la fiche indique qu’il faut augmenter le temps d’exposition d’environ 40 %.
- Un intervalle 1,5–2× signale une réflexion variable : commencer par la borne basse et ajuster par une matrice d’exposition.
Domaine de la fiche : Épaisseurs de 25 à 225 µm, sur silicium, exposition i-line (365 nm). L’étape à 65 °C du PEB est optionnelle (réduction des contraintes).
Traçabilité des valeurs2
- MicroChem, SU-8 2000 Permanent Epoxy Negative Photoresist — Processing Guidelines for SU-8 2025, 2035, 2050 and 2075, Ver. 4, Tables 2, 3, 5, 6 · consulté le 2026-07-28
- MicroChem, SU-8 2000 Permanent Epoxy Negative Photoresist — Processing Guidelines, Rev. 1, 11-01-06 et Ver. 4 (valeurs identiques dans les deux), Table 4 · consulté le 2026-07-28
Autres produits couvrant cette épaisseur9
Leurs recettes viennent d’autres fiches techniques et peuvent différer.
SU-8 50 · SU-8 2035 · SU-8 2050 · SU-8 2075 · SU-8 3005 · SU-8 3010 · SU-8 3025 · SU-8 3035 · SU-8 3050
Calcul, hypothèses et sources
PrésentationPour une famille SU-8, un produit et une épaisseur, la vitesse de spin-coating et la recette de la fiche technique : soft bake, dose d’exposition corrigée du substrat, temps d’exposition, PEB, développement.
Pour une famille SU-8, un produit et une épaisseur, la vitesse de spin-coating et la recette de la fiche technique : soft bake, dose d’exposition corrigée du substrat, temps d’exposition, PEB, développement. La vitesse est une valeur tabulée, une interpolation entre points publiés ou une lecture de figure, avec son incertitude. Les paramètres de recette ne sont jamais interpolés, et aucune extrapolation de vitesse n’est faite hors du domaine publié.
Méthode & formulesdose corrigée = dose sur silicium × multiplicateur de substrat
Le soft bake, le PEB et le développement sont lus dans la table du fabricant. La dose corrigée et le temps d’exposition sont calculés : dose de référence × facteur tabulé, puis division par l’irradiance mesurée. L’interpolation, signalée, ne concerne que la vitesse de rotation.
Les doses des fiches supposent un substrat de silicium. Sur un autre substrat, l’UV réfléchi à l’interface repasse dans le film et l’énergie absorbée change. Les fiches SU-8 2000 publient un multiplicateur : 1,5× pour le verre, le Pyrex et l’ITO ; 1,5 à 2× pour l’or, l’aluminium, le cuivre, le nickel et le titane. Un intervalle vient de la dépendance de la réflectivité à l’état de surface. Commencez par la borne basse et affinez par une matrice d’exposition.
Pour la série classique, chaque fiche publie une table de trois vitesses exactes par produit ; une interpolation entre deux points est signalée. Pour les séries SU-8 2000 et SU-8 3000, la courbe épaisseur–vitesse n’existe qu’en figure vectorielle, dont les marqueurs sont relevés dans le flux du PDF au centième de point. Deux incertitudes sont déclarées séparément. La lecture vaut 1 %. L’accord entre éditions du fabricant vaut 10 %, mesuré contre les tables des brochures Rev. 2/02 (écart médian 2,4 %, 93 % des écarts sous 10 %, extrême 23,2 % pour le SU-8 2035 à 3000 tr/min). L’intervalle affiché propage la plus large des deux.
La fiche donne une dose, en mJ/cm². Le temps d’exposition vaut dose ÷ irradiance : 150 mJ/cm² demandent 15 secondes sous 10 mW/cm². L’irradiance se mesure au radiomètre en i-line (365 nm), longueur d’onde de référence des fiches SU-8. Sans irradiance, seule la dose est rendue.
- Soft bake
- Cuisson après enduction, qui évapore le solvant et densifie le film. Trop court, le film colle au masque ; trop long, il devient cassant et adhère mal.
- Exposition
- Insolation UV. Dans le SU-8, résine négative, elle forme un acide fort dans les zones éclairées ; le motif n’est pas encore figé.
- PEB (recuit post-exposition)
- Cuisson qui déclenche la réticulation catalysée par cet acide et rend les zones exposées insolubles. Un PEB insuffisant donne des motifs qui se décollent au développement.
- Développement
- Dissolution des zones non réticulées. Les temps publiés sont approximatifs : la vitesse de dissolution dépend de l’agitation et de la température.
- Dose
- Énergie par unité de surface, en mJ/cm². Propriété de la résine et de l’épaisseur, indépendante de l’équipement.
- Irradiance
- Puissance par unité de surface délivrée par la lampe, en mW/cm². Propriété de l’équipement, à mesurer au radiomètre.
Domaine de validitéNon couverts : les séries SU-8 TF 6000 et SU-8 3000CF DFR, dont seule la fiche de sécurité est disponible ; les SU-8 XFT 75 et 100, dont l’incertitude de lecture est donnée en micromètres absolus, que le modèle ne gère pas.
Non couverts : les séries SU-8 TF 6000 et SU-8 3000CF DFR, dont seule la fiche de sécurité est disponible ; les SU-8 XFT 75 et 100, dont l’incertitude de lecture est donnée en micromètres absolus, que le modèle ne gère pas. Les fiches présentent leurs valeurs comme un point de départ, à optimiser par une matrice d’exposition.
Choix du produitLa plage 25–40 µm est couverte par deux fiches techniques différentes : formulations fines de la série SU-8 2000 (2000.5 à 2015) et formulations épaisses (2025 à 2075).
La plage 25–40 µm est couverte par deux fiches techniques différentes : formulations fines de la série SU-8 2000 (2000.5 à 2015) et formulations épaisses (2025 à 2075). Leurs soft bakes à 95 °C durent 4 à 5 minutes pour la première, 5 à 6 minutes pour la seconde. Le produit fixe la fiche et la recette ; il est demandé avant l’épaisseur. Les tables de la série classique sont elles aussi indexées par produit. Quand deux fiches se recouvrent, la valeur affichée est celle de la fiche du produit choisi, avec sa révision.