一種實現(xiàn)光刻膠微結構的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)光刻膠微結構的方法，該方法包括：在襯底表面制備網(wǎng)狀負膠微結構；將該網(wǎng)狀負膠微結構從襯底上剝離并平鋪在固體正膠襯底上，此固體正膠襯底放置于導電基底上；通過熱壓的方法，將該網(wǎng)狀負膠微結構嵌入該固體正膠襯底表層，同時將該固體正膠襯底粘附在導電基底上；對上述表層已嵌入網(wǎng)狀負膠微結構并已粘附在導電基底上的固體正膠襯底，在預設的掩模板下進行曝光、顯影，得到光刻膠微結構。利用本發(fā)明，通過在正性光刻膠襯底表面熱壓一層網(wǎng)狀負膠微結構，使得其經過曝光、顯影后，得到的光刻膠微結構中各個易傾斜、倒塌的局部被表面的網(wǎng)狀負膠微結構相連，成為一個整體，進而有效地防止了各個局部的傾斜、倒塌。
【專利說明】—種實現(xiàn)光刻膠微結構的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)光刻膠微結構的方法，尤其是針對具有大高寬比、孤立微結構陣列這一特點的光刻膠微結構，屬于微細加工【技術領域】。

【背景技術】
[0002]20世紀40年代以來，半導體微電子技術以及由此引發(fā)的微型化技術已經發(fā)展成為現(xiàn)代高科技產業(yè)的主要支柱。在過去的幾十年中，微加工技術的發(fā)展促進了集成電路的發(fā)展，已經能夠將上億只晶體管制備在方寸大小的芯片上，還可以將普通機械齒輪傳動系統(tǒng)微縮到肉眼無法觀察的尺寸。人們設想將微傳感器、微處理器、微執(zhí)行器等集成在一個極小的幾何空間內組成微型機電系統(tǒng)(Micro electro mechanical systems, MEMS),將在醫(yī)療、精密儀器、航空航天、通訊、軍事等領域獲得廣泛的應用前景。如今，MEMS技術已經相當成熟，但其主要面向硅材料加工，并且在一次工藝中只能獲得二維圖形，厚度為幾個微米。微結構的廣泛應用直接導致MEMS市場對三維微機械部件的需求大幅增長。因此三維微細加工技術在這個領域扮演越來越重要的角色。
[0003]LIGA技術是由德國卡斯魯爾的原子核研究中心發(fā)展起來的并于1986年首次進行了公開報道。LIGA工藝包括X光深度光刻、電鑄制模和注模復制三個步驟。首先在載有設計圖案的掩模板的遮蔽下對導電襯底上的光刻膠進行X光曝光，顯影后得到與掩模圖案相對應的光刻膠的微結構圖案；對其進行電鑄，并利用溶劑去除光刻膠后得到金屬模具；利用此金屬模具，進行塑料等材料的灌注成型，脫模后得到塑料制品。LIGA技術制備出的產品一個顯著特點是含有大高寬比(或大深寬比或大長徑比)的局部特征，比如深度I毫米、直徑20微米(即深寬比為50)的圓孔陣列。這是通常MEMS工藝所無法實現(xiàn)的。標準的LIGA技術是使用X光作為曝光光源，但是由于成本較高，也發(fā)展出其他的所謂準LIGA技術，如UV-LIGA,即使用普通紫外光源來代替X光實現(xiàn)對厚膠的曝光。準LIGA技術方向也是指向實現(xiàn)具有大高寬比局部特征的微結構。
[0004]具有大高寬比局部特征的微結構在許多領域都可以應用，目前在天文領域應用較為迫切。微孔光學(Micro Pore Optics)是一種利用大深寬比方孔的側壁對X光進行反射而實現(xiàn)對X光聚焦成像的光學器件，用于衛(wèi)星裝載的望遠鏡。在使用LIGA技術對其進行制備的過程中，核心問題就是實現(xiàn)大高寬比的光刻膠方形柱、或長方形柱陣列，目前的技術在膠柱的高寬比方面還遠達不到實際要求。國際上使用LIGA技術制備微孔光學器件也在積極研究中。另外，用于天文領域的準直器也具有類似的結構，需要進一步發(fā)展LIGA技術來實現(xiàn)。
[0005]最終實現(xiàn)具有大高寬比局部特征的微結構，與很多因素有關，比如掩模材料的結構和性能、襯底材料的性質、光刻膠的性質等等。而核心困難是實現(xiàn)電鑄之前的具有大高寬比特征的光刻膠微結構。這些光刻膠微結構可以分為孤立微結構和互聯(lián)微結構。互聯(lián)微結構，即光刻膠雖然在局部具有大高寬比的特征，但是從整體上看，這些局部可以通過光刻膠本身連接在一起，互相支撐。這樣的結構實現(xiàn)起來要相對容易很多。孤立微結構，即具有大高寬比特征的局部是孤立的光刻膠結構，周圍沒有任何結構對其支撐，比如直徑10微米，高度I毫米的光刻膠圓柱。而對于單一的，即非陣列的，光刻膠孤立微結構實現(xiàn)也相對容易。實現(xiàn)最困難的一類結構，是這種孤立微結構的陣列。如上例，即圓柱與圓柱之間有一定間距的二維陣列。此時各個圓柱之間互不相連，成功實現(xiàn)較大高寬比的孤立微結構陣列非常困難。目前國際上能夠實現(xiàn)局部高寬比超過幾百的互聯(lián)光刻膠微結構，而對孤立微結構，尤其是孤立微結構陣列，從公開的文獻上看高寬比僅能實現(xiàn)十幾。而我們更為關注如何實現(xiàn)這種孤立光刻膠微結構陣列。
[0006]對于孤立光刻膠微結構陣列，在實現(xiàn)中的具體困難表現(xiàn)在微結構與襯底脫附或微結構傾斜、倒塌。出現(xiàn)此種現(xiàn)象的物理原因是顯影液、清洗液的流動沖擊和烘干時的液面張力導致的間距很小的微結構之間產生的不可忽略的力，這些力作用在膠結構上，并以膠結構與襯底的接觸點為支點產生一個力矩，促使膠結構傾斜，當傾斜角度過大或膠結構與襯底的附著力過小時，膠結構脫落。這種作用對于大高寬比孤立微結構的效果尤為顯著。在相同條件下，膠結構高寬比越大，將越容易在顯影及后續(xù)工藝中傾斜、倒塌，甚至脫附。
[0007]目前已有文獻對這種孤立光刻膠微結構陣列的傾斜原理做過分析并對液體張力進行了理論計算，也提出了一些解決方案。比如，使用SU8型號的光刻膠，先利用最終圖案的掩模板對其進行厚膠曝光，之后用套刻的方法，再用輔助的掩模板對其進行二次曝光。后者曝光深度控制到幾十到一百微米左右，圖案為膠結構陣列的連接部分。即光刻膠顯影后能夠得到膠結構陣列，并且膠結構的頂端幾十到一百微米的厚度區(qū)域內被光刻膠互相連接。這個方法的目的是通過頂端連接的方法，把膠結構固定住，防止傾斜。但是，這個方法只適用于像SU8 —樣的負膠，即曝光區(qū)域無法顯影掉，非曝光區(qū)域能夠顯影掉的膠。當使用正膠做相同的工藝時將完全不適用。第一次的曝光將使得膠結構連接處的光刻膠全部曝光，而再次曝光也無法使得已曝光的部分在顯影時能夠留下。而適用于厚膠工藝的SU8等負膠在曝光后是很難通過溶劑溶去的，即無法除膠。雖然國際上已經開發(fā)出許多方法去除SU8膠，比如使用氧離子刻蝕法、強氧化性酸腐蝕法等，但是對于具體應用很難普及。例如，在電鑄金屬完成后，對于一個直徑20微米，深度I毫米的孔(里面填充有SU8膠)，深寬比達到50，用氧離子刻蝕法很難刻蝕完全；如果改用強氧化性酸，又要取決于金屬本身的性質是否能夠溶于這種氧化性酸。通常情況下，對于最終的金屬模具或金屬產品，很少是金、鉬這類貴金屬，而其他金屬大多不能抵抗強氧化性酸的腐蝕?？傊?，使用負膠工藝實現(xiàn)大高寬比金屬結構仍存在很多問題，而對于普遍使用的PMMA正膠材料,可以使用液態(tài)溶劑將其完全去除。因此開發(fā)出一種適用于正膠，并且能夠實現(xiàn)大高寬比、孤立光刻膠微結構陣列的方法是很有實用價值的。對此類微結構的成功實現(xiàn)，將會推動整個LIGA技術的發(fā)展，提升LIGA技術在實現(xiàn)大高寬比、孤立光刻膠微結構這一工藝環(huán)節(jié)的能力。


【發(fā)明內容】

[0008](一 )要解決的技術問題
[0009]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種實現(xiàn)光刻膠微結構的方法，尤其是針對具有大高寬比、孤立微結構陣列這一特點的光刻膠微結構。通過在正性光刻膠襯底表面熱壓一層網(wǎng)狀負膠微結構，使得其經過曝光、顯影后，得到的光刻膠微結構中各個易傾斜、倒塌的局部被表面的網(wǎng)狀負膠微結構相連，成為一個整體，來防止各個局部的傾斜、倒塌。
[0010](二)技術方案
[0011]為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)光刻膠微結構的方法，該方法包括:步驟10:在襯底表面制備網(wǎng)狀負膠微結構；步驟20:將該網(wǎng)狀負膠微結構從襯底上剝離并平鋪在固體正膠襯底上，此固體正膠襯底放置于導電基底上；步驟30:通過熱壓的方法，將該網(wǎng)狀負膠微結構嵌入該固體正膠襯底表層，同時將該固體正膠襯底粘附在導電基底上；步驟40:對上述表層已嵌入網(wǎng)狀負膠微結構并已粘附在導電基底上的固體正膠襯底，在預設的掩模板下進行曝光、顯影，得到光刻膠微結構。
[0012]上述方案中，步驟10中所述網(wǎng)狀負膠微結構，為含有大量微小通孔結構的負性光刻膠薄膜，該微小通孔結構使得負性光刻膠薄膜形成網(wǎng)狀結構，且為一個連續(xù)的整體。所述網(wǎng)狀負膠微結構為厚度為20微米的負性光刻膠薄膜，該薄膜中含有邊長為50微米、間距10微米的正方形通孔陣列，陣列周期數(shù)為60X60。
[0013]上述方案中，步驟20中所述剝離，是將襯底上已制備的網(wǎng)狀負膠微結構在去離子水中清洗，自然脫落，實現(xiàn)網(wǎng)狀負膠微結構的剝離。
[0014]上述方案中，步驟20中所述固體正膠襯底，為正性光刻膠，狀態(tài)為固體，采用的材料為固體的聚甲基丙烯酸甲酯。
[0015]上述方案中，步驟30中所述熱壓的方法，是在表面鋪有網(wǎng)狀負膠微結構的固體正膠襯底表面壓重物，并將網(wǎng)狀負膠微結構、固體正膠襯底和導電基底一起加熱到一定的溫度，使得固體正膠襯底軟化，進而將其表面的網(wǎng)狀負膠微結構包裹，使網(wǎng)狀負膠微結構嵌入固體正膠襯底表層，同時固體正膠襯底與導電基底粘附；之后降溫，固體正膠襯底固化，獲得表面層嵌入網(wǎng)狀負膠微結構并與導電基底粘附的固體正膠襯底。
[0016]上述方案中，步驟30中所述導電基底，為金屬基底，在步驟40得到光刻膠微結構之后，該導電基底作為后續(xù)電鍍工藝的籽層。
[0017]上述方案中，步驟40中所述預設的掩模板，該掩模板中的圖形將能夠使曝光顯影后的固體正膠襯底產生孤立的光刻膠微結構陣列。
[0018]上述方案中，步驟10中所述網(wǎng)狀負膠微結構具有特定圖樣，該特定圖樣與步驟40中所述的預設的掩模板的圖樣有對應關系，使得該網(wǎng)狀負膠微結構非孔位置的實體部分與步驟40中所得到的光刻膠微結構中的孤立微結構相接觸。
[0019]上述方案中，步驟40中所述預設的掩模板的圖樣，其遮光區(qū)域為邊長為50微米、間距10微米的正方形陣列，陣列的周期數(shù)為50X50 ;通過曝光和顯影后，將能夠得到橫截面為邊長50微米正方形的長方體陣列，此陣列各個長方體間距10微米，周期數(shù)為50X50 ;所有長方體為孤立膠柱；步驟10中所述網(wǎng)狀負膠微結構具有的特定圖樣，其參數(shù)為:薄膜厚度20微米，薄膜中含有邊長為50微米、間距10微米的正方形通孔陣列，陣列周期數(shù)為60X60。
[0020](三)有益效果
[0021]從上述技術方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0022]1、利用本發(fā)明，通過在正膠表面熱壓嵌入網(wǎng)狀負膠微結構，獲得了待曝光的襯底。此襯底經過通常的曝光、顯影工藝后，能夠獲得光刻膠微結構，進而通過電鍍工藝、打磨工藝，能夠獲得對應的金屬微結構。對于顯影后的孤立光刻膠微結構陣列，當其高寬比很大時，在實現(xiàn)中非常困難，通常會出現(xiàn)微結構與襯底脫附或微結構傾斜、倒塌。出現(xiàn)此種現(xiàn)象的物理原因是顯影液、清洗液的流動沖擊和烘干時的液面張力導致的間距很小的微結構之間產生的不可忽略的力，這些力作用在膠結構上，并以膠結構與襯底的接觸點為支點產生一個力矩，促使膠結構傾斜，當傾斜角度過大或膠結構與襯底的附著力過小時，膠結構脫落。這種作用對于大高寬比的孤立膠結構的效果尤為顯著。在相同條件下，膠結構高寬比越大，將越容易在顯影及后續(xù)工藝中傾斜、倒塌，甚至脫附。而解決此問題的方法僅通過增加光刻膠與襯底的附著力是遠遠不夠的，因為即使光刻膠不與襯底脫附，也可能因為自身的機械強度不夠而在液體沖擊下變得彎曲，使得微結構與預期結構相差甚遠。本發(fā)明通過利用網(wǎng)狀負膠微結構固定光刻膠微結構頂端的方法，可以使大量的孤立光刻膠微結構成為頂端互相連接、支撐的整體，這樣可以有效的防止每個孤立的膠結構由于受到隨機方向的液體沖擊力而向隨機方向的傾斜，進而獲得預期的光刻膠微結構。
[0023]2、利用本發(fā)明，通過在正性光刻膠襯底表面熱壓一層網(wǎng)狀負膠微結構，使得其經過曝光、顯影后，得到的光刻膠微結構中各個易傾斜、倒塌的局部被表面的網(wǎng)狀負膠微結構相連，成為一個整體，進而有效地防止了各個局部的傾斜、倒塌。
[0024]3、通過利用本發(fā)明提供的方法，能夠制備出光刻膠微結構，尤其是具有大高寬比、孤立微結構陣列這一特點的光刻膠微結構，比現(xiàn)有技術下實現(xiàn)相同結構具有更大的優(yōu)勢，這樣的結構通過后續(xù)的工藝制備出的最終器件在性能上會有很大提升。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明提供的實現(xiàn)光刻膠微結構的方法流程圖；
[0026]圖2是依照本發(fā)明實施例的實現(xiàn)光刻膠微結構的方法流程圖。

【具體實施方式】
[0027]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0028]下面首先介紹本發(fā)明的實現(xiàn)原理，本發(fā)明能夠實現(xiàn)光刻膠微結構，尤其是具有大高寬比、孤立微結構陣列這一特點的光刻膠微結構，其原理如下:當不使用本發(fā)明的方法時，對于經過曝光并顯影后得到的光刻膠微結構，尤其是對于高寬比很大、孤立的微結構陣列，通常會出現(xiàn)微結構與襯底脫附或微結構傾斜、倒塌。出現(xiàn)此種現(xiàn)象的物理原因是顯影液、清洗液的流動沖擊和烘干時的液面張力導致的間距很小的微結構之間產生的不可忽略的力，這些力作用在膠結構上，并以膠結構與襯底的接觸點為支點產生一個力矩，促使膠結構傾斜，當傾斜角度過大或膠結構與襯底的附著力過小時，膠結構脫落。這種作用對于大高寬比、孤立光刻膠微結構的效果尤為顯著。在相同條件下，膠結構高寬比越大，將越容易在顯影及后續(xù)工藝中傾斜、倒塌，甚至脫附。本發(fā)明通過利用網(wǎng)狀負膠微結構固定光刻膠微結構頂端的方法，使大量的孤立光刻膠微結構成為頂端互相支撐的整體，這樣可以有效的防止每個孤立的膠結構由于受到隨機方向的液體沖擊力而向隨機方向的傾斜，進而獲得預期的光刻膠微結構。
[0029]基于上述實現(xiàn)原理，圖1示出了本發(fā)明提供的實現(xiàn)光刻膠微結構的方法流程圖，該方法包括以下步驟:
[0030]步驟10:在襯底表面制備網(wǎng)狀負膠微結構；
[0031]步驟20:將該網(wǎng)狀負膠微結構從襯底上剝離并平鋪在固體正膠襯底上，此固體正膠襯底放置于導電基底上；
[0032]步驟30:通過熱壓的方法，將該網(wǎng)狀負膠微結構嵌入該固體正膠襯底表層，同時將該固體正膠襯底粘附在導電基底上；
[0033]步驟40:對上述表層已嵌入網(wǎng)狀負膠微結構并已粘附在導電基底上的固體正膠襯底，在預設的掩模板下進行曝光、顯影，得到光刻膠微結構。
[0034]其中，步驟10中所述網(wǎng)狀負膠微結構，為含有大量微小通孔結構的負性光刻膠薄膜，該微小通孔結構使得負性光刻膠薄膜形成網(wǎng)狀結構，且為一個連續(xù)的整體。例如:網(wǎng)狀負膠微結構的實體為SU8型負性光刻膠薄膜，厚度20微米，薄膜中含有邊長為50微米、間距10微米的正方形通孔陣列，陣列周期數(shù)為60X60 ;即形成了網(wǎng)狀的、含有微結構的負性光刻膠薄膜。
[0035]步驟20中所述剝離，是將襯底上已制備的網(wǎng)狀負膠微結構在去離子水中清洗，自然脫落，實現(xiàn)網(wǎng)狀負膠微結構的剝離。
[0036]步驟20中所述固體正膠襯底，為正性光刻膠，狀態(tài)為固體，通常為固體的聚甲基丙烯酸甲酯，即PMMA材料。
[0037]步驟30中所述熱壓的方法，即在表面鋪有網(wǎng)狀負膠微結構的固體正膠襯底表面壓重物，并將網(wǎng)狀負膠微結構、固體正膠襯底和導電基底一起加熱到一定的溫度，使得固體正膠襯底軟化，進而將其表面的網(wǎng)狀負膠微結構包裹，使網(wǎng)狀負膠微結構嵌入固體正膠襯底表層，同時固體正膠襯底與導電基底粘附。之后降溫，固體正膠襯底固化，獲得表面層嵌入網(wǎng)狀負膠微結構并與導電基底粘附的固體正膠襯底。
[0038]步驟30中所述導電基底，通常為金屬基底，在步驟40得到光刻膠微結構之后，該導電基底可以作為后續(xù)電鍍工藝的籽層。通常獲得此光刻膠微結構之后，都要進行隨后的電鍍工藝以獲得膠圖形對應的金屬微結構。
[0039]步驟40中所述預設的掩模板，該掩模板中的圖形將能夠使曝光顯影后的固體正膠襯底產生孤立光刻膠微結構陣列。例如，掩模圖形的遮光區(qū)域為邊長為50微米、間距10微米的正方形陣列，陣列的周期數(shù)為50X50。通過曝光和顯影后，將能夠得到橫截面為邊長50微米正方形的長方體陣列，此陣列各個長方體間距10微米，周期數(shù)為50X50。所有長方體為孤立膠柱。
[0040]進一步地，步驟10中所述網(wǎng)狀負膠微結構具有特定圖樣，該特定圖樣與步驟40中所述的預設的掩模板的圖樣有對應關系，使得該網(wǎng)狀負膠微結構的實體部分(非孔的位置)與步驟40中所得到的光刻膠微結構中的微結構相接觸，尤其是與具有大高寬比、孤立微結構這一特點的孤立微結構相接觸。例如，如果步驟40中所述預設的掩模板的參數(shù)為:單元為邊長50微米正方形，單元間距10微米，周期數(shù)為50X50。那么此網(wǎng)狀負膠微結構的參數(shù)可以為:薄膜厚度20微米，薄膜中含有邊長為50微米、間距10微米的正方形通孔陣列，陣列周期數(shù)為60X60。此時，當此薄膜位置相對于顯影后的膠柱陣列擺放合理時，能夠保證薄膜中的實體部分與所有的長方體膠柱相連接，達到固定所有膠柱的目的。
[0041]基于圖1所示的實現(xiàn)光刻膠微結構流程圖，圖2示出了依照本發(fā)明實施例的實現(xiàn)光刻膠微結構工藝流程圖，具體如下:
[0042]步驟21:在干凈的玻璃襯底上通過旋涂、烘干的方法，得到厚度在20微米左右的SU8負膠薄膜，并通過紫外光刻技術獲得具有如下圖樣的微結構:邊長為50微米，間距為10微米的正方形通孔陣列，周期數(shù)為60X60。最終獲得的樣品如圖2(a)所示。注，圖2為示意圖，實際圖樣的周期數(shù)通常要大于圖示的周期數(shù)；
[0043]步驟22:如圖2(b)所示，將玻璃襯底上已制備好的SU8負膠網(wǎng)狀薄膜在去離子水中清洗，自然脫落，實現(xiàn)SU8負膠網(wǎng)狀薄膜的剝離；取出該SU8負膠網(wǎng)狀薄膜，置于干凈的正性光刻膠(例如固體PMMA)襯底上，正性光刻膠襯底厚度I毫米；將正性光刻膠襯底置于導電的金屬基底上；
[0044]步驟23:把上述樣品放入烘箱，并在頂端壓放一玻璃片，玻璃片上壓上一塊重量5千克左右的鉛磚，在180°C條件下，烘烤I小時，并自然降到室溫，將該SU8負膠網(wǎng)狀薄膜熱壓嵌入正性光刻膠襯底表層，同時將正性光刻膠襯底粘附在導電基底上，熱壓完后的樣品如圖2(c)所示；
[0045]步驟24:在掩模板的遮蔽下對上述樣品進行曝光，其中的掩模板的圖形為如下參數(shù):掩模圖形的遮光區(qū)域為邊長為50微米、間距10微米的正方形陣列，陣列的周期數(shù)為50X50。上述遮光的正方形要對齊網(wǎng)狀負膠微結構薄膜中的梁的交叉點，位置如圖2(d)；
[0046]步驟25:上述樣品顯影后，將能夠得到橫截面為邊長50微米正方形的長方體陣列，此陣列各個長方體間距10微米，周期數(shù)為50 X 50。所有長方體為孤立膠柱，膠柱頂端由網(wǎng)狀負膠微結構連接，如圖2(e)所示；
[0047]如果需要，上述樣品可以進一步進行電鍍工藝用以獲得對應圖形的金屬微結構。
[0048]按照上述方法制備的光刻膠微結構，能夠對于孤立的微結構實現(xiàn)更大的高寬比性倉泛。
[0049]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種實現(xiàn)光刻膠微結構的方法，其特征在于，該方法包括: 步驟10:在襯底表面制備網(wǎng)狀負膠微結構； 步驟20:將該網(wǎng)狀負膠微結構從襯底上剝離并平鋪在固體正膠襯底上，此固體正膠襯底放置于導電基底上； 步驟30:通過熱壓的方法，將該網(wǎng)狀負膠微結構嵌入該固體正膠襯底表層，同時將該固體正膠襯底粘附在導電基底上； 步驟40:對上述表層已嵌入網(wǎng)狀負膠微結構并已粘附在導電基底上的固體正膠襯底，在預設的掩模板下進行曝光、顯影，得到光刻膠微結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)光刻膠微結構的方法，其特征在于，步驟10中所述網(wǎng)狀負膠微結構，為含有大量微小通孔結構的負性光刻膠薄膜，該微小通孔結構使得負性光刻膠薄膜形成網(wǎng)狀結構，且為一個連續(xù)的整體。
3.根據(jù)權利要求2所述的實現(xiàn)光刻膠微結構的方法，其特征在于，所述網(wǎng)狀負膠微結構為厚度為20微米的負性光刻膠薄膜，該薄膜中含有邊長為50微米、間距10微米的正方形通孔陣列，陣列周期數(shù)為60X60。
4.根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)光刻膠微結構的方法，其特征在于，步驟20中所述剝離，是將襯底上已制備的網(wǎng)狀負膠微結構在去離子水中清洗，自然脫落，實現(xiàn)網(wǎng)狀負膠微結構的剝離。
5.根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)光刻膠微結構的方法，其特征在于，步驟20中所述固體正膠襯底，為正性光刻膠，狀態(tài)為固體，采用的材料為固體的聚甲基丙烯酸甲酯。
6.根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)光刻膠微結構的方法，其特征在于，步驟30中所述熱壓的方法，是在表面鋪有網(wǎng)狀負膠微結構的固體正膠襯底表面壓重物，并將網(wǎng)狀負膠微結構、固體正膠襯底和導電基底一起加熱到一定的溫度，使得固體正膠襯底軟化，進而將其表面的網(wǎng)狀負膠微結構包裹，使網(wǎng)狀負膠微結構嵌入固體正膠襯底表層，同時固體正膠襯底與導電基底粘附；之后降溫，固體正膠襯底固化，獲得表面層嵌入網(wǎng)狀負膠微結構并與導電基底粘附的固體正膠襯底。
7.根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)光刻膠微結構的方法，其特征在于，步驟30中所述導電基底，為金屬基底，在步驟40得到光刻膠微結構之后，該導電基底作為后續(xù)電鍍工藝的籽層。
8.根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)光刻膠微結構的方法，其特征在于，步驟40中所述預設的掩模板，該掩模板中的圖形將能夠使曝光顯影后的固體正膠襯底產生孤立的光刻膠微結構陣列。
9.根據(jù)權利要求8所述的實現(xiàn)光刻膠微結構的方法，其特征在于，步驟10中所述網(wǎng)狀負膠微結構具有特定圖樣，該特定圖樣與步驟40中所述的預設的掩模板的圖樣有對應關系，使得該網(wǎng)狀負膠微結構非孔位置的實體部分與步驟40中所得到的光刻膠微結構中的孤立微結構相接觸。
10.根據(jù)權利要求9所述的實現(xiàn)光刻膠微結構的方法，其特征在于， 步驟40中所述預設的掩模板的圖樣，其遮光區(qū)域為邊長為50微米、間距10微米的正方形陣列，陣列的周期數(shù)為50X50 ;通過曝光和顯影后，將能夠得到橫截面為邊長50微米正方形的長方體陣列，此陣列各個長方體間距10微米，周期數(shù)為50X50 ;所有長方體為孤立月父柱； 步驟10中所述網(wǎng)狀負膠微結構具有的特定圖樣，其參數(shù)為:薄膜厚度20微米，薄膜中含有邊長為50微米、間距10微米的正方形通孔陣列，陣列周期數(shù)為60X60。
【文檔編號】B81C1/00GK104199252SQ201410456863
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權日:2014年9月10日
【發(fā)明者】張?zhí)鞗_, 伊福廷, 王波, 劉靜, 張新帥 申請人:中國科學院高能物理研究所