[發(fā)明專利]一種用于柔性MEMS器件的轉(zhuǎn)印工藝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911364222.0
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111086971B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔巖;高志東;李嘉豪;于舜堯
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠(yuǎn)

1.一種用于柔性MEMS器件的轉(zhuǎn)印工藝方法，其特征在于，步驟如下：

步驟一，在單晶硅片上利用PECVD沉積一層厚度為0.6-1.2μm的SiN_X犧牲層薄膜；

步驟二，在SiN_X犧牲層薄膜上制作柔性MEMS器件結(jié)構(gòu)，然后在已制作好的器件結(jié)構(gòu)表面，依次通過旋涂、前烘和氮?dú)夥諊鹿袒谱饕粚泳埘啺方^緣層并露出電極引線孔，最后旋涂一層光刻膠以保護(hù)器件結(jié)構(gòu)不被HF酸緩沖液腐蝕；

步驟三，用10-15wt%的HF酸和NH₄F配置HF酸緩沖液，其中，NH₄F的濃度為0.04-0.05g/l；

步驟四，在柔性聚酰亞胺襯底上旋涂一層聚酰亞胺前驅(qū)體，以增強(qiáng)印制時器件結(jié)構(gòu)與柔性聚酰亞胺襯底的黏附力；

步驟五，制作1-2mm厚的PDMS印章，并分割成尺寸為1.5cm*1.5cm的小塊；

步驟六，將HF酸緩沖液水浴加熱至35-45℃，將步驟二得到的制作在SiN_X犧牲層薄膜上的器件結(jié)構(gòu)放入HF酸緩沖液中腐蝕SiN_X犧牲層薄膜進(jìn)行釋放，實(shí)時觀察SiN_X犧牲層薄膜的腐蝕情況，待器件結(jié)構(gòu)完全從SiN_X犧牲層薄膜上釋放下來后，記錄釋放的用時，夾住硅片并拖起器件結(jié)構(gòu)；

步驟七，用濾紙吸去器件結(jié)構(gòu)上殘留的HF酸緩沖液，用PDMS印章拾起器件結(jié)構(gòu)，然后將帶有器件結(jié)構(gòu)的PDMS印章緊貼在步驟四得到的旋涂有聚酰亞胺前驅(qū)體的柔性聚酰亞胺襯底表面，同時在100-120℃溫度、200-300Pa壓強(qiáng)條件下，壓制10-15min后緩慢揭下PDMS印章完成印制；

步驟八，在氮?dú)夥諊泄袒吭谌嵝跃埘啺芬r底表面的聚酰亞胺前驅(qū)體，最后在丙酮中去掉頂層保護(hù)光刻膠，完成轉(zhuǎn)印工藝。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于柔性MEMS器件的轉(zhuǎn)印工藝方法，其特征在于，步驟二中，旋涂的條件：500-700r/min旋涂9s，2500-3000r/min旋涂25-30s；前烘的條件：溫度為100-120℃，時間為3-5min；氮?dú)夥諊袒汗袒捎秒A梯烘，其溫度為50℃、30min，140℃、30min，350℃、60min，整個固化過程的升溫速率為3.5℃/min，并在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下進(jìn)行，固化完成后隨爐冷卻。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于柔性MEMS器件的轉(zhuǎn)印工藝方法，其特征在于，步驟二中，旋涂光刻膠的條件：500-700r/min旋涂9s、2500-3000r/min旋涂25-30s。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于柔性MEMS器件的轉(zhuǎn)印工藝方法，其特征在于，步驟七中，柔性聚酰亞胺襯底上旋涂一層聚酰亞胺前驅(qū)體的條件：500-700r/min旋涂9s， 4000-5000r/min旋涂25-30s。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于柔性MEMS器件的轉(zhuǎn)印工藝方法，其特征在于，步驟七中，柔性聚酰亞胺襯底上旋涂一層聚酰亞胺前驅(qū)體的條件：500-700r/min旋涂9s， 4000-5000r/min旋涂25-30s。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于柔性MEMS器件的轉(zhuǎn)印工藝方法，其特征在于，步驟八中固化過程中溫度時間關(guān)系與步驟二相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于柔性MEMS器件的轉(zhuǎn)印工藝方法，其特征在于，步驟八中固化過程中溫度時間關(guān)系與步驟二相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于柔性MEMS器件的轉(zhuǎn)印工藝方法，其特征在于，步驟八中固化過程中溫度時間關(guān)系與步驟二相同。