[發(fā)明專利]在制備密集型微陣列結(jié)構(gòu)過程中簡便去除SU-8光刻膠的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910819530.1
• 申請(qǐng)日: 2019-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN110510574A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜立群;姬學(xué)超;杜成權(quán);魏壯壯;曹強(qiáng);白志鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B81C1/00
• 分類號(hào): B81C1/00;G03F7/42
• 代理公司: 21200 大連理工大學(xué)專利中心
• 代理人: 李曉亮;潘迅<國際申請(qǐng)>=<國際公布>=

1.一種在制備密集型微陣列結(jié)構(gòu)過程中簡便去除SU-8光刻膠的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)設(shè)計(jì)掩膜板

分別設(shè)計(jì)BN308光刻膠掩膜板和SU-8光刻膠掩膜板；BN308光刻膠掩膜板設(shè)計(jì)圖形與需要制作的微陣列結(jié)構(gòu)圖形保持一致；SU-8光刻膠掩膜板設(shè)計(jì)圖形包括微陣列結(jié)構(gòu)圖形和溶脹間隙圖形兩部分；

2)基板預(yù)處理

采用研磨拋光機(jī)對(duì)金屬銅基底進(jìn)行研磨拋光處理，去除表面缺陷并獲得鏡面效果，對(duì)基板進(jìn)行超聲清洗，超聲清洗后使用去離子水沖洗干凈并吹干，備用；

3)制作BN308光刻膠膠膜

使用臺(tái)式勻膠機(jī)在基板上涂覆BN308光刻膠，然后通過前烘、曝光、顯影工藝制作出帶有微陣列結(jié)構(gòu)圖形的BN308光刻膠膠膜，顯影完成后進(jìn)行后烘堅(jiān)膜工藝，對(duì)所得的BN308光刻膠膠膜進(jìn)行烘烤堅(jiān)膜；

4)制作SU-8光刻膠膠膜

在圖形化的BN308光刻膠膠膜上進(jìn)行SU-8光刻膠膠膜制作工藝；通過甩膠、前烘、曝光、后烘、顯影工藝，得到帶有微陣列結(jié)構(gòu)和溶脹間隙圖形的SU-8光刻膠膠膜；

5)微電鑄銅

將制作好的膠膜放入電鑄液中進(jìn)行微陣列結(jié)構(gòu)的電鑄，電鑄溫度為20～30℃，電鑄液pH值為0.8～1.0，電流密度為1A/dm²，電鑄時(shí)間為4h；所述電鑄液中包括CuSO₄·5H₂O、NaCl、濃H₂SO₄，各物質(zhì)濃度為：CuSO₄·5H₂O濃度為220g/L，NaCl濃度為60mg/L，濃H₂SO₄濃度為50g/L；

6)平坦化處理

去除鑄層表面的缺陷獲得平整表面，并將鑄層高度研磨至50μm～55μm，用去離子水清洗研磨后的鑄層；

7)去除BN308光刻膠隔離層

將待去膠的金屬微陣列結(jié)構(gòu)放入水浴加熱的負(fù)膠去膜劑溶液中，水浴85℃加熱10min～20min，直至BN308光刻膠隔離層完全溶解，將其拿出并依次用丙酮、乙醇溶液漂洗干凈；

8)去除SU-8光刻膠

將留有SU-8光刻膠的金屬微陣列結(jié)構(gòu)放入水浴加熱的去膠溶劑中，水浴85℃加熱30min，使SU-8光刻膠發(fā)生溶脹脫落，最后將其拿出依次用丙酮、乙醇、去離子水漂洗干凈，得到制作完成的金屬微陣列結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在制備密集型微陣列結(jié)構(gòu)過程中簡便去除SU-8光刻膠的方法，其特征在于，所述的步驟1)中，研磨拋光處理后，金屬基底表面粗糙度小于0.04μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在制備密集型微陣列結(jié)構(gòu)過程中簡便去除SU-8光刻膠的方法，其特征在于，所述的步驟2)中，制作BN308光刻膠膠膜，具體為：BN308光刻膠的甩膠參數(shù)為低速轉(zhuǎn)500～700rpm，時(shí)間6～9s；高速轉(zhuǎn)2000～2300rpm，時(shí)間20～30s；然后在熱板上進(jìn)行前烘工藝，前烘溫度為70～85℃，時(shí)間為20～30min；冷卻后進(jìn)行曝光，曝光在SUSS光刻機(jī)上進(jìn)行，曝光劑量為350～400mJ/cm²，曝光時(shí)使用帶有微陣列結(jié)構(gòu)圖形的BN308光刻膠掩膜板；曝光完成后，進(jìn)行BN308光刻膠顯影工藝，分別使用負(fù)膠顯影劑、負(fù)膠清洗劑、丙酮進(jìn)行顯影；顯影完成后進(jìn)行后烘堅(jiān)膜工藝，后烘溫度55～65℃，時(shí)間為1～1.5h，得到帶有微陣列結(jié)構(gòu)圖形的BN308光刻膠膠膜。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在制備密集型微陣列結(jié)構(gòu)過程中簡便去除SU-8光刻膠的方法，其特征在于，所述的步驟3)中，制作SU-8光刻膠膠膜，具體為：SU-8光刻膠的甩膠參數(shù)為低速轉(zhuǎn)500～700rpm，時(shí)間6～9s；高速轉(zhuǎn)1500～1800rpm，時(shí)間20～30s；然后進(jìn)行前烘工藝，前烘溫度和時(shí)間分別為：65℃，30min；70℃，10min；75℃，10min；80℃，10min；85℃，1h，然后冷卻至室溫；冷卻后進(jìn)行曝光，曝光在SUSS光刻機(jī)上進(jìn)行，曝光時(shí)間為70～80s，曝光劑量為330～380mJ/cm²，曝光時(shí)使用帶有微陣列結(jié)構(gòu)和溶脹間隙圖形的SU-8光刻膠掩膜板；曝光完成后，進(jìn)行后烘堅(jiān)膜工藝，后烘溫度為65～75℃，時(shí)間為0.5～1h；后烘冷卻后，進(jìn)行SU-8光刻膠顯影工藝，利用SU-8光刻膠顯影液和乙醇進(jìn)行顯影，得到帶有微陣列結(jié)構(gòu)和溶脹間隙圖形SU-8光刻膠膠膜。