[發(fā)明專利]基于SU-8厚光刻膠的三維圓滑曲面微結(jié)構(gòu)的制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010275953.0
• 申請日: 2010-09-08
• 公開（公告）號: CN101950126A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李剛;陳強(qiáng);沈念;趙建龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;B81C1/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 潘振甦

1.一種三維圓滑曲面微結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于：所述制作方法以負(fù)性厚光刻膠SU-8為圓滑曲面微結(jié)構(gòu)的制作材料，首先通過常規(guī)光刻工藝制作SU-8原模，并在此原模上澆注PDMS制作母模，然后利用壓模技術(shù)通過PDMS母模將原模結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移形成未經(jīng)曝光交聯(lián)的SU-8陽模，最后將此SU-8陽模置于高溫環(huán)境中回流形成具有圓滑曲面特征的微結(jié)構(gòu)。

2.按權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于制作步驟包括：

a)首先在硅片或玻璃基片上旋涂SU-8光刻膠，通過軟烘、曝光、后烘、顯影、硬烘制作SU-8原模；

b)然后將PDMS預(yù)聚體與固化劑混合物，兩者混合的質(zhì)量比10∶1，真空脫氣后，澆注在SU-8原模上，制成PDMS母模；

c)接著在硅片或玻璃基片上旋涂SU-8光刻膠，并通過軟烘除去SU-8光刻膠中的溶劑成分，然后對PDMS母模進(jìn)行真空脫氣；脫氣后，將PDMS母模的結(jié)構(gòu)面緊貼SU-8膠，施加壓力，置于＞55℃高溫環(huán)境下，使得壓模過程中SU-8處于粘流態(tài)，填充進(jìn)入PDMS母模的凹形結(jié)構(gòu)中，在此壓模過程通過PDMS母模將原模結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移形成未經(jīng)曝光交聯(lián)的SU-8陽模；

d)待模具冷卻至低于30℃后，SU-8從粘流態(tài)轉(zhuǎn)化為玻璃態(tài)，此時(shí)從SU-8陽模上剝離PDMS母模，然后再將制備的SU-8陽模置于＞55℃高溫環(huán)境下進(jìn)行回流；SU-8從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化為粘流態(tài)，流動(dòng)性增加，在表面張力的作用下，SU-8陽模微結(jié)構(gòu)邊角將變得圓滑，從而形成具有圓滑曲面的三維微結(jié)構(gòu)。

3.按權(quán)利要求2所述的制作方法，其特征在于所述的軟烘溫度為60℃～120℃，軟烘時(shí)間為1小時(shí)～12小時(shí)。

4.按權(quán)利要求2所述的制作方法，其特征在于所述的回流溫度在55℃～120℃之間，回流時(shí)間30秒～3小時(shí)。

5.按權(quán)利要求1或2所述的制作方法，其特征在于所述的圓滑曲面微結(jié)構(gòu)為圓滑凸起的曲面結(jié)構(gòu)或?yàn)閳A滑凹陷曲面結(jié)構(gòu)。

6.按權(quán)利要求1或2所述的制作方法，其特征在于制作的具有不同曲率的微透鏡陣列，微透鏡曲率通過調(diào)節(jié)SU-8原模厚度以及光刻掩膜透光結(jié)構(gòu)大小或形成控制的。

7.按權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于SU-8原模厚度介于10-1000μm之間。

8.按權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于所述的光刻掩膜版透光結(jié)構(gòu)為正多邊形或圓形；正多邊形的邊長或圓形的直徑為10-1000μm。