[發(fā)明專利]一種具有微米結(jié)構(gòu)的電極的制作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911152380.X
• 申請(qǐng)日: 2019-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN110854005A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳戰(zhàn)東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西民族大學(xué)
• 主分類號(hào): H01J9/14
• 分類號(hào): H01J9/14;G03F7/20
• 代理公司: 重慶為信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50216
• 代理人: 劉旭章

本發(fā)明涉及放電設(shè)備電極制作技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種具有微米結(jié)構(gòu)的電極的制作方法，包括清洗硅片、預(yù)烘、勻膠、前烘、曝光、顯影與清洗、后烘和蒸鍍金屬膜共八個(gè)步驟。本發(fā)明充分運(yùn)用光刻和鍍膜技術(shù)制得具有微米結(jié)構(gòu)的電極，用這種電極代替現(xiàn)有等離子體放電設(shè)備的負(fù)電極，接著將樣品放置于該負(fù)電極之上，待等離子體放電設(shè)備通電后，由于負(fù)電極具有微米立體圖形陣列，因此會(huì)產(chǎn)生不均勻的電場(chǎng)，在該不均勻電場(chǎng)的控制下，等離子體放電設(shè)備將依據(jù)負(fù)電極的微米立體圖形陣列對(duì)樣品薄膜表面進(jìn)行微米尺度的處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)材料薄膜表面的可控處理。本發(fā)明具有制作成本低廉、方法簡(jiǎn)便、使用簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及放電設(shè)備電極制作技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種具有微米結(jié)構(gòu)的電極的制作方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的等離子體表面處理設(shè)備都是通過(guò)陰極和陽(yáng)極之間的高壓電將氣體電離形成等離子體，等離子體中的陽(yáng)離子在兩極間電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，轟擊置于陽(yáng)極上方的樣品薄膜表面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)樣品薄膜表面的處理。然而由于現(xiàn)有設(shè)備的陽(yáng)極和陰極均采用平板金屬板，所以電場(chǎng)在兩個(gè)電極表面的附近區(qū)域分布均勻，導(dǎo)致陽(yáng)離子流對(duì)樣品薄膜表面的轟擊也是均勻的，因此并不能對(duì)樣品薄膜表面實(shí)現(xiàn)可控處理，即不能按照技術(shù)人員的要求改變材料原本的光電、疏水等特性。若過(guò)后再采用電子束刻蝕等技術(shù)對(duì)材料薄膜表面進(jìn)行可控處理，由于這類設(shè)備的價(jià)格極其昂貴，導(dǎo)致制作成本過(guò)高，因此也不具備大規(guī)模推廣使用的條件。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述的問(wèn)題，本發(fā)明一種具有微米結(jié)構(gòu)的電極的制作方法，充分運(yùn)用光刻技術(shù)和鍍膜技術(shù)，首先將負(fù)性光刻膠旋涂于高阻硅片上，再通過(guò)中間具有圖形陣列網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的掩膜版對(duì)高阻硅片的其中一面進(jìn)行光刻，使得硅片的光刻面具有微米立體圖形陣列，然后運(yùn)用等離子體濺射鍍膜技術(shù)在硅片的光刻面蒸鍍上一層金屬薄膜，從而制得具有微米結(jié)構(gòu)的電極。最后用這種電極代替現(xiàn)有等離子體放電設(shè)備的負(fù)電極，接著將樣品放置于該負(fù)電極之上，待等離子體放電設(shè)備通電后，由于負(fù)電極具有微米立體圖形陣列因此會(huì)產(chǎn)生不均勻的電場(chǎng)，即對(duì)電極間的電場(chǎng)分布進(jìn)行了調(diào)控進(jìn)而對(duì)等離子體流實(shí)現(xiàn)了調(diào)控，從而在該不均勻電場(chǎng)的控制下，等離子體放電設(shè)備將依據(jù)負(fù)電極的微米立體圖形陣列對(duì)樣品薄膜表面進(jìn)行微米尺度的處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)材料薄膜表面的可控處理。本發(fā)明具有制作成本低廉、方法簡(jiǎn)便、使用簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，有效解決了上述問(wèn)題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

一種具有微米結(jié)構(gòu)的電極的制作方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟（1）清洗硅片：將高阻硅片放入盛有酒精的燒杯中，再將燒杯放入超聲波清洗機(jī)中清洗5min-15min，清洗結(jié)束后用鑷子將高阻硅片夾出并用氮?dú)獯蹈筛咦韫杵砻鏆埩舻木凭芤海?/p>

步驟（2）預(yù)烘：將清洗干凈的高阻硅片放入陶瓷坩堝內(nèi)，再將陶瓷坩堝放入烘箱進(jìn)行第一次烘烤；

步驟（3）勻膠：將硅片從烘箱中取出后放置在常溫環(huán)境中，待其自然冷卻后再放入勻膠機(jī)吸盤中進(jìn)行旋涂；

步驟（4）前烘：將旋涂過(guò)光刻膠的硅片置于坩堝中，將坩堝用錫紙包住后放入烘箱中進(jìn)行第二次烘烤；

步驟（5）曝光：運(yùn)用光刻機(jī)對(duì)完成前烘的硅片進(jìn)行曝光光刻，即把掩膜版放置在硅片的正上方，將紫外線光源中心對(duì)準(zhǔn)掩膜版曝光，曝光時(shí)間為3s-4s；

步驟（6）顯影與清洗：將曝光后的硅片浸沒(méi)在顯影液中25s-35s，待顯影液充分顯影后取出硅片放入去離子水中清洗20s-40s，清洗結(jié)束后用氮?dú)獯蹈晒杵砻娴娜ルx子水；

步驟（7）后烘：將顯影后的硅片放入烘箱中進(jìn)行第三次烘烤；

后烘是為了提高光刻膠對(duì)硅片的附著力，同時(shí)也可以提高光刻膠薄膜的耐腐蝕能力，這樣有助于后面步驟的化學(xué)腐蝕時(shí)，依然可以保持良好的性能。

步驟（8）蒸鍍金屬膜：采用等離子體濺射鍍膜技術(shù)給光刻后的硅片鍍上一層金屬膜。