專利名稱：火棉膠薄膜的圖形化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電器件微細(xì)加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種可用于火棉膠薄膜精細(xì)加工的圖形化方法。
背景技術(shù)：
火棉膠的商品名稱為三硝基纖維素，又名膠棉液、柯羅錠、哥德地恩等，是由濃硝酸和濃硫酸作用于脫脂棉而得，易燃燒但不易爆炸，易溶于純酒精及乙醚的等量混合液中成為液體，也可溶于丙酮或丁香油等。火棉膠溶劑具有很強(qiáng)的揮發(fā)性，揮發(fā)后形成的薄膜不溶于水且具有致密性，可用于制造清漆、接合膏、攝影底片、人造珍珠、人造革，在組織學(xué)中常被用作組織的包埋及切片劑?；鹈弈z用途廣泛。涂在物體表面上，溶劑迅速蒸發(fā)，留下一層不漏水的堅(jiān)韌薄膜。不加其他藥物的火棉膠，用于密封瓶塞和防護(hù)創(chuàng)傷等。加其他藥物的火棉膠，其薄膜除有防護(hù)作用外，還有延長(zhǎng)藥效與皮膚接觸的作用。除了以上用途外，火棉膠在光學(xué)領(lǐng)域也有重要用途，在可見光范圍內(nèi)具有很高的透過性，平均透過率可達(dá)92%，而在紅外區(qū)有很多的強(qiáng)吸收峰，總體吸收較高，吸收系數(shù)最高可達(dá)1.3/um。這一特性正好是研制非電讀出液晶紅外非制冷探測(cè)陣列器件所需要的。但到目前為止，還沒有任何有關(guān)火棉膠薄膜圖形化方法的報(bào)道，而且火棉膠薄膜易溶于丙酮、酒精、乙醚、丁香油以及它們的混合液等，而這些試劑又是光電器件微細(xì)加工中常用到的試劑，很難避免，鑒于此，非常有必要提出一種用于火棉膠薄膜圖形化的方法，解決火棉膠在光電器件中應(yīng)用的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種火棉膠薄膜的圖形化方法，從而實(shí)現(xiàn)火棉膠薄膜在紅外探測(cè)器件中的應(yīng)用。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:火棉膠薄膜的圖形化方法，包括以下步驟:
1)在火棉膠薄膜上沉積一種容易腐蝕的掩模層；
2)采用光刻、顯影的方法在掩模層上面制作所需圖形的光刻膠圖形；
3)采用化學(xué)溶液腐蝕的方法腐蝕掩模層，獲得所需圖形的掩模層圖形；
4)利用丙酮腐蝕去除掩模層上面的光刻膠以及沒有掩模層部分的火棉膠薄膜，再利用掩模層腐蝕液去除剩余的掩模層，獲得火棉膠所需的圖形。上述步驟I)中的掩模層材料是不溶于光刻膠、顯影液以及水的金屬以及氧化物。上述步驟2)中的光刻技術(shù)是指光學(xué)曝光或電子束曝光方法。上述步驟4)中的圖形的橫向尺寸小于lOOnm。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
1.本發(fā)明采用光學(xué)曝光或電子束曝光等光刻技術(shù)，可以制作出微納級(jí)的火棉膠圖形；
2.本發(fā)明所用材料成本低，主要都是一些常規(guī)的膜料、溶液等；
3.本發(fā)明所用方法簡(jiǎn)單，操作方便，普通技術(shù)人員均可勝任；
4.本發(fā)明的操作過程中，考慮了各個(gè)步驟中用到的材料及其化學(xué)反應(yīng)特性、溶液以及各層之間的相互保護(hù)等因素，避免了火棉膠薄膜在對(duì)應(yīng)步驟中易溶于丙酮、酒精、乙醚、丁香油以及它們的混合液等，解決了目前火棉膠薄膜的圖形化難題。


圖1為本發(fā)明火棉膠薄膜的圖形化方法流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為:
1.本發(fā)明首先利用薄膜沉積的方法在火棉膠薄膜上沉積一種容易腐蝕的掩模層，所述掩模層材料是不溶于光刻膠、顯影液以及水的金屬以及氧化物；
2.在樣片上旋涂上光刻膠，然后利用光學(xué)曝光或電子束曝光的光刻方法進(jìn)行曝光；然后利用顯影液進(jìn)行顯影，獲得所需火棉膠薄膜的光刻膠圖形；
3.利用掩模層材料腐蝕液進(jìn)行腐蝕，該過程中的腐蝕液僅與掩模層發(fā)生反應(yīng)，而不與火棉膠、光刻膠發(fā)生反應(yīng)，這樣就把光刻膠圖形轉(zhuǎn)移到掩模層上；
4.利用丙酮溶液去除掩模層上的光刻膠和腐蝕掉暴露出的火棉膠薄膜，從而把圖形轉(zhuǎn)移到火棉膠薄膜上；再利用腐蝕液腐蝕掉剩余的掩模層材料，就獲得了所需的火棉膠圖形。下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說明。實(shí)施例一
火棉膠薄膜的方塊圖形化
1.利用磁控濺射薄膜沉積的方法在火棉膠薄膜上沉積一層約IOOnm的Cu膜；
2.在樣片上旋涂上AZ5214光刻膠，然后進(jìn)行前烘，利用方塊掩模板、采用光學(xué)曝光方法進(jìn)行50um*50um曝光；利用顯影液進(jìn)行顯影，獲得所需火棉膠薄膜的光刻膠圖形；
3.利用FeCl3腐蝕液進(jìn)行腐蝕，把光刻膠圖形轉(zhuǎn)移到Cu膜上；
4.利用丙酮溶液去除Cu膜上的光刻膠和腐蝕掉Cu膜暴露出的火棉膠薄膜，把圖形轉(zhuǎn)移到火棉膠薄膜上；利用FeCl3腐蝕液腐蝕掉剩余的Cu膜，獲得所需的火棉膠圖形，所述圖形的橫向尺寸為lOOOnm。實(shí)施例二
火棉膠薄膜的納米線圖形化
1.利用磁控濺射薄膜沉積的方法在火棉膠薄膜上沉積一層約IOOnm的鎳膜；
2.在樣片上旋涂上PMMA膠，然后進(jìn)行前烘，利用線條掩模板、采用電子束曝光方法進(jìn)行20nm寬的曝光；利用顯影液進(jìn)行顯影、定影，獲得所需火棉膠薄膜的PMMA膠圖形；
3.利用HCl腐蝕液進(jìn)行腐蝕，把光刻膠圖形轉(zhuǎn)移到鎳膜上；
4.利用丙酮溶液去除鎳膜上的光刻膠和腐蝕掉鎳膜暴露出的火棉膠薄膜，把圖形轉(zhuǎn)移到火棉膠薄膜上；利用HCl腐蝕液腐蝕掉剩余的鎳膜，獲得所需的火棉膠圖形，所述圖形的橫向尺寸為50nm。
實(shí)施例三
Si02作掩模層的火棉膠圖形化
1.利用電子束蒸發(fā)等方法在火棉膠薄膜上沉積一層約IOOnm的Si02膜；
2.在樣片上旋涂上光刻膠，然后進(jìn)行前烘，利用橢圓形掩模板、采用電子束曝光方法進(jìn)行特定尺寸的圖形曝光；利用顯影液進(jìn)行顯影處理，獲得所需火棉膠薄膜的光刻膠圖形；
3.利用HF腐蝕液進(jìn)行腐蝕，把光刻膠圖形轉(zhuǎn)移到Si02膜上；
4.利用丙酮溶液去除Si02膜上的光刻膠和腐蝕掉Si02膜暴露出的火棉膠薄膜，把圖形轉(zhuǎn)移到火棉膠薄膜上；利用HF腐蝕液腐蝕掉剩余的Si02膜，獲得所需的火棉膠圖形，所述圖形的橫向尺寸為3000nm。上述對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其它實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對(duì)于本發(fā)明做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.火棉膠薄膜的圖形化方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)在火棉膠薄膜上沉積一種容易腐蝕的掩模層； 2)采用光刻、顯影的方法在掩模層上面制作所需圖形的光刻膠圖形； 3)采用化學(xué)溶液腐蝕的方法腐蝕掩模層，獲得所需圖形的掩模層圖形； 4)利用丙酮腐蝕去除掩模層上面的光刻膠以及沒有掩模層部分的火棉膠薄膜，再利用掩模層腐蝕液去除剩余的掩模層，獲得火棉膠所需的圖形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述火棉膠薄膜的圖形化方法，其特征在于:所述步驟I)中的掩模層材料是不溶于光刻膠、顯影液以及水的金屬以及氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述火棉膠薄膜的圖形化方法，其特征在于:所述步驟2)中的光刻技術(shù)是指光學(xué)曝光或電子束曝光方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述火棉膠薄膜的圖形化方法，其特征在于:所述步驟4)中的圖形的橫向尺寸小于lOOnm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鍍制在襯底上的火棉膠薄膜的圖形化方法。該方法包括如下步驟利用薄膜沉積方法在火棉膠薄膜上沉積一種容易腐蝕的掩模層；利用微加工技術(shù)中的光刻、顯影、腐蝕等方法把該掩模層進(jìn)行處理，獲得所需要火棉膠薄膜圖形的掩模層圖形；利用丙酮去除暴露出來的火棉膠薄膜，再利用掩模層材料腐蝕液腐蝕掉表面的掩模層，最終獲得火棉膠薄膜所需要的微小圖形。該方法能夠精細(xì)地制作出火棉膠薄膜的微納圖形，而且具有所用材料成本低，方法簡(jiǎn)單，操作方便等優(yōu)點(diǎn)，解決了目前火棉膠薄膜的圖形化難題。
文檔編號(hào)B81C99/00GK103193200SQ20131008087
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月14日
發(fā)明者蔡長(zhǎng)龍, 劉衛(wèi)國(guó), 牛曉玲, 韓雄, 劉歡, 周順, 秦文罡 申請(qǐng)人:西安工業(yè)大學(xué)