[發明專利]一種自支撐大高寬比聚合物結構的制作方法

無效

• 申請號: 201310474535.8
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103496664A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 周杰;曹國威;王皖君;郭進;馮俊波;滕婕
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 胡敏

1.一種自支撐大高寬比聚合物結構的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）在襯底上制作犧牲層：

清洗襯底，烘烤去除水汽，自然冷卻到室溫后，在襯底上涂覆聚合物薄膜或沉積金屬薄膜，作為犧牲層；

（2）制作大高寬比微結構：

在步驟（1）所述的犧牲層上，涂覆光刻膠，烘烤，去除光刻膠內部的溶劑，自然冷卻到室溫后，對光刻膠進行曝光，顯影，最后清洗，得到大高寬比微結構；

（3）去除犧牲層：

將步驟（2）獲得的大高寬比微結構置于聚合物薄膜溶解液或金屬腐蝕液中，去除犧牲層，獲得自支撐大高寬比聚合物結構。

2.如權利要求1所述的一種自支撐大高寬比聚合物結構的制作方法，其特征在于，所述步驟（1）中，清洗襯底的方法為：首先丙酮超聲清洗5分鐘，然后用酒精超聲清洗5分鐘，最后去離子水超聲清洗5分鐘。

3.如權利要求1所述的一種自支撐大高寬比聚合物結構的制作方法，其特征在于，所述步驟（1）中，烘烤的溫度為150℃，烘烤的時間為20分鐘。

4.如權利要求1所述的一種自支撐大高寬比聚合物結構的制作方法，其特征在于，所述步驟（1）中，涂覆聚合物薄膜之前，先用氧離子刻蝕技術對冷卻后的襯底表面進行改性，再涂覆聚合物薄膜，所述氧離子刻蝕技術的氧氣流量為30sccm，反應時間為10秒，射頻功率為40瓦。

5.如權利要求1或4所述的一種自支撐大高寬比聚合物結構的制作方法，其特征在于，所述步驟（1）中，聚合物薄膜的材料為聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，涂覆工藝為旋凃工藝，涂覆厚度為200～300納米，所述旋凃工藝的步驟包括：

1）在襯底上旋凃PMMA，旋涂轉速為500～2000轉/秒；

2）烘烤，使PMMA固化，所述烘烤溫度為180℃，烘烤時間為90秒。

6.如權利要求1所述的一種自支撐大高寬比聚合物結構的制作方法，其特征在于，所述步驟（1）中，沉積金屬薄膜的方法為離子束濺射沉積法，所述離子束濺射沉積法的腔體真空度為1.0×10^-3～1.3×10^-3Pa，離子束束流為70～80mA，沉積時間為10～15分鐘，沉積厚度為200～300納米。

7.如權利要求1所述的一種自支撐大高寬比聚合物結構的制作方法，其特征在于，所述步驟（2）中，光刻膠為SU8負性光刻膠，涂覆的轉數為500～2000轉/秒，涂覆的時間為10～60秒，涂覆的厚度為100～150微米。

8.如權利要求1所述的一種自支撐大高寬比聚合物結構的制作方法，其特征在于，所述步驟（2）中，烘烤的方法為：首先在溫度為65℃下烘烤5分鐘，然后升溫至95℃，烘烤20分鐘，所述升溫的速度為5℃/min。

9.如權利要求1所述的一種自支撐大高寬比聚合物結構的制作方法，其特征在于，所述步驟（2）中，采用紫外光刻技術對光刻膠進行曝光，顯影，所述曝光劑量為150～200J/cm²，所述顯影的方法為：首先65℃下烘烤3分鐘，然后升溫至95℃烘烤15分鐘，所述升溫的速度為5℃/min，再置于丙二醇甲醚醋酸酯PGMEA中顯影10～15分鐘，最后置于異丙醇IPA中清洗5分鐘。

10.如權利要求1所述的一種自支撐大高寬比聚合物結構的制作方法，其特征在于，所述步驟（3）中，聚合物薄膜溶解液為有機溶劑，溶解液的溶解時間為5～10min，溶解后用去離子水清洗，氮氣吹干；金屬腐蝕液為質量濃度為0.5%的氯化鐵溶液，腐蝕液的腐蝕時間為3～5分鐘，腐蝕后依次用IPA和去離子水清洗，氮氣吹干。