[發明專利]一種圖案化金屬薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 201810874210.1
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN109179312B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 王清;鄭旭;欒金津;王寧
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;B81C1/00;C23C14/16;C23C14/24;C23C14/58
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 邵朋程

1.一種圖案化金屬薄膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)真空蒸鍍金屬薄膜

打開真空蒸鍍裝置的冷水循環系統，將硅基片正面向下固定于樣品臺，將金屬靶材置于蒸發舟內，閉合真空罩，形成密閉腔室；對密閉腔室進行抽氣，直至真空度小于5×10^-4Pa；待真空罩內壓強達到所需的數值后，便對蒸發舟加熱進行蒸鍍，蒸鍍電流120A-180A，金屬薄膜厚度1nm-100μm；蒸鍍完畢后，關閉抽真空閥門，通過放氣閥向真空罩內放氣，然后打開真空罩，取出蒸鍍好金屬薄膜的樣品；

(2)旋涂紫外光膠

在金屬薄膜的表面旋涂紫外光膠；

(3)光刻圖案

將旋涂上紫外光膠的樣品放入光刻機中，選擇合適的圖案在曝光強度為200-220mJ/cm²下進行光刻，光刻完成后使用顯影液顯影，以去掉未固化的紫外光膠，然后用去離子水對硅基片表面進行沖洗，最后用氮氣將樣品表面吹干，使未固化的紫外光膠下面的金屬圖案暴露出來；

(4)采用物理粘結法直接轉移暴露出來的金屬圖案

將聚二甲基硅氧烷與固化劑按質量比為10:1混合，然后放入真空箱中，在壓力為-0.04MPa至-0.08MPa的條件下放置30分鐘去除氣泡，將去氣泡后的PDMS預聚物倒在光刻出圖案的硅基片上，之后放入真空干燥箱中，在90℃條件下加熱3h使PDMS預聚物固化，同時施加壓力為-0.04MPa至-0.08MPa的負壓，使PDMS預聚物與暴露出的金屬薄膜緊密的粘結在一起；

然后，依靠PDMS預聚物與裸露的金屬薄膜的界面粘結力，將金屬薄膜從硅基片上垂直剝離，使圖案化的金屬薄膜從硅基片表面直接轉移到PDMS薄膜表面，進而得到圖案化金屬薄膜；

所述金屬靶材選用金、銀、鋁、銅、鐵、鎳、鉻或鎂，靶材純度需達到99.99％；

所述紫外光膠為SU-8或AZ-5214，其中與SU-8所配合使用的顯影液為PGMEA，與AZ-5214所配合使用的顯影液為AZ 300MIF。

2.根據權利要求1所述的一種圖案化金屬薄膜的制備方法，其特征在于，步驟(2)中：控制轉速為4000rpm，在金屬薄膜表面上對AZ-5214型紫外光膠旋涂40s。

3.根據權利要求1所述的一種圖案化金屬薄膜的制備方法，其特征在于：當金屬薄膜表面旋涂AZ-5214型紫外光膠時，控制曝光強度為210mJ/cm²。