CN102478765A

CN102478765A - 一种制备微结构的方法

Info

Publication number: CN102478765A
Application number: CN 201110120117
Authority: CN
Inventors: 刘若鹏; 张贤高; 赵治亚; 缪锡根
Original assignee: Kuang Chi Institute of Advanced Technology; Kuang Chi Innovative Technology Ltd
Current assignee: Kuang Chi Institute of Advanced Technology; Kuang Chi Innovative Technology Ltd
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2011-05-10
Publication date: 2012-05-30

Abstract

本发明实施例提供了一种制备微结构的方法，该方法包括：在衬底上形成一层所需金属材料；在所述金属材料上涂覆一层抗蚀剂；将预置的微结构图形模版与所述抗蚀剂进行压合；在所述抗蚀剂上形成微结构图形后，将所述微结构图形模版与所述抗蚀剂分开；将所述抗蚀剂上的微结构图形转移到所述金属材料上；去除所述金属材料上的所述抗蚀剂。以实现大面积制备微米量级的结构。

Description

一种制备微结构的方法

【技术领域】

本发明涉及微结构制备工艺技术领域，尤其涉及一种制备微结构的方法。

【背景技术】

目前，制备微结构的工艺中，公认的廉价方法是光刻技术，但是光刻技术在制备大面积的微结构图形受到两方面的限制：一方面光刻机普遍是为了半导体工艺而设计的，目前最好的生产线是12英寸生产线，如果基地材料大于12英寸，就必须用到拼接技术，很难一次性实现大面积光刻；另一方面，光刻机大多数是步进式的，也就是说只能在基地上重复性的曝光相同的图形，如果需要在基板上实现不同形状、不同密度、不同尺寸的图形，光刻很难实现。

现有技术中，压印技术作为一种新的加工工艺，在制造纳米量级的结构时，将母模或模版压入保形材料中，材料将按照模版的图形发生变形，再通过紫外曝光或者热处理的方法，就可以将模版图形复制到这种材料中。

在对现有技术的研究实践过程中，发明人发现：现有技术中的压印技术主要应用于小面积制作纳米量级的图形，但是在大面积制备微米量级的结构方面还没有相关的技术。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种制备微结构的方法，能够大面积制备所需要的微米结构。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种制备微结构的方法，该方法包括：

在衬底上形成一层所需金属材料；

在所述金属材料上涂覆一层抗蚀剂；

将预置的微结构图形模版与所述抗蚀剂进行压合；

在所述抗蚀剂上形成微结构图形后，将所述微结构图形模版与所述抗蚀剂分开；

将所述抗蚀剂上的微结构图形转移到所述金属材料上；

去除所述金属材料上的所述抗蚀剂。

本发明实施例提供的技术方案，通过在金属材料上涂敷一层抗蚀剂，将微结构图形模版上的图形转移到抗蚀剂上，然后再将抗蚀剂上的微结构图形转移到金属材料上，从而有效的保护了金属材料，并且根据需要，能够大面积制备微米量级的结构，成本低、操作简单，可产业化。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种制备微结构过程的状态图；

图2为本发明实施例一提供的一种制备微结构的方法流程图；

图3为本发明实施例二提供的一种制备微结构的方法流程图；

图4为本发明实施例三提供的一种制备微结构的方法流程图；

图5为本发明实施例四提供的一种制备微结构的方法流程图；

图6为本发明实施例五提供的一种制备微结构的方法流程图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

首先，为了本领域技术人员更容易理解本发明的技术方案，下面结合图1对本发明的技术方案进行总体介绍：

图1为本发明实施例提供的一种制备微结构过程的状态图，其中：11为微结构模版剖视图；12为在衬底上形成一层所需金属材料后所示的状态图；13为在金属材料上涂覆一层抗蚀剂后所示的状态图；14为将预置的微结构图形模版与抗蚀剂进行压合后所示的状态图；16为在抗蚀剂上形成微结构图形后所示的状态图；17为将抗蚀剂上的微结构图形转移到金属材料上后所示的状态图；18为去除金属材料上的抗蚀剂后所示的状态图。

实施例一、

参见图2，为本发明实施例一提供的一种制备微结构的方法流程图，该制备微结构的方法包括如下步骤：

S21：在衬底上形成一层所需金属材料。

该衬底可以为柔性衬底或者刚性衬底。

S22：在金属材料上涂覆一层抗蚀剂。

该抗蚀剂可以为光刻胶或者除光刻胶以外的其他抗蚀材料。

S23：将预置的微结构图形模版与抗蚀剂进行压合。

S24：在抗蚀剂上形成微结构图形后，将微结构图形模版与抗蚀剂分开。

S25：将抗蚀剂上的微结构图形转移到金属材料上。

S26：去除金属材料上的抗蚀材料。

本实施例中，通过在金属材料上涂敷一层抗蚀剂，将微结构图形模版上的图形转移到抗蚀剂上，将抗蚀剂与微结构图形模版分开，然后再将抗蚀剂上的微结构图形转移到金属材料上，通过抗蚀剂有效的保护了金属材料，并且能够大面积制备微米量级的结构，成本低、操作简单，可产业化。

实施例二、

参见图3，为本发明实施例二提供的一种制备微结构的方法流程图，该制备微结构的方法包括如下步骤：

S31：制作微米量级的微结构图形模版。

具体的，提供一硬质基板；在基板上形成所需图形，该图形与微米量级的微结构图形相反。

S32：在衬底上蒸镀一层所需金属材料。

其中，蒸镀技术属于本领域技术人员公知的技术，此处不再赘述。

S33：在金属材料上涂覆一层抗蚀剂。

例如，在金属材料上涂覆一层光刻胶。在具体的实施过程中，抗蚀剂为光刻胶；或者除光刻胶以外的其他抗蚀剂，根据具体的需求选择。

S34：将微结构图形模版与抗蚀剂进行压合。

例如，将微结构图形模版与抗蚀剂上下对齐，然后对微结构图形模版施压，使抗蚀剂填充到微结构图形模版的空腔，压力的大小以抗蚀剂填充满微结构图形模版的空腔为准。

在具体的实施过程中，可采用热压的方式。

S35：在抗蚀剂上形成微结构图形后，将微结构图形模版与抗蚀剂分开。

在具体的实施过程中，抗蚀剂上被压的凹下去的部分便成了极薄的抗蚀剂残留层，为了露出它下面的金属材料，还需进一步除去抗蚀剂残留层，可采用干法刻蚀的方式去除抗蚀剂残留层。

S36：采用湿法蚀刻的方法，在金属材料上蚀刻出抗蚀剂上的微结构图形。

其中，湿法蚀刻的方法是本领域技术人员公知的技术，此处不再赘述。

S37：采用碱去除金属材料上的抗蚀剂。

在具体的实施过程中，可采用丙酮去除金属材料上的抗蚀剂。

本实施例中，首先制作所需微结构图形模板，通过在金属材料上涂敷一层抗蚀剂，将微结构图形模版上的图形转移到抗蚀剂上，将抗蚀剂与微结构图形模版分开，然后再将抗蚀剂上的微结构图形转移到金属材料上，通过抗蚀剂有效的保护了金属材料，并且能够大面积制备所需微米量级的结构。

实施例三、

参见图4，为本发明实施例三提供的一种制备微结构的方法流程图，该制备微结构的方法包括如下步骤：

S41：制作微米量级的微结构图形模版。

S42：在衬底上采用粘合剂压合一层所需金属材料。

例如，在衬底上涂覆一层胶粘剂，然后将所需金属材料与衬底上下对齐，在一定的压力下进行冲压，使金属材料与衬底形成一个整体。

S43：在金属材料上涂覆一层抗蚀剂。

S44：将微结构图形模版与抗蚀剂进行压合。

在具体的实施过程中，可采用热压的方式。

S45：在抗蚀剂上形成微结构图形后，将微结构图形模版与抗蚀剂分开。

S46：采用干法刻蚀的方法，在金属材料上刻蚀出抗蚀剂上的微结构图形。

例如，以抗蚀剂上的微结构图形作为掩模，金属材料进行选择性刻蚀，从而在金属材料上形成微结构图形。

S47：采用碱去除金属材料上的抗蚀剂。

本实施例相对于实施例二，在衬底上形成所需金属材料的方式不同，本实施例采用压合的方式在衬底上形成金属材料；将抗蚀剂上的微结构图形转移到金属材料上的方式不同，本实施例采用干法刻蚀的方法，在金属材料上刻蚀出抗蚀剂上的微结构图形。在具体的实施过程中可根据具体的需求进行选择适合的实施方式。

实施例四、

参见图5，为本发明实施例四提供的一种制备微结构的方法流程图，该制备微结构的方法包括如下步骤：

S51：制作微米量级的微结构图形模版。

S52：在衬底上蒸镀一层所需金属材料。

S53：在金属材料上涂覆一层抗蚀剂。

例如，在金属材料上涂覆一层正性光刻胶。在具体的实施过程中，抗蚀剂为光刻胶；或者除光刻胶以外的其他抗蚀剂，根据具体的需求选择。

S54：将微结构图形模版与抗蚀剂进行压合。

在具体的实施过程中，可采用热压的方式。

S55：在抗蚀剂上形成微结构图形后，将微结构图形模版与抗蚀剂分开。

S56：采用干法刻蚀的方法，在金属材料上刻蚀出抗蚀剂上的微结构图形。

S57：采用碱去除金属材料上的抗蚀剂。

本实施例相对于实施例二，将抗蚀剂上的微结构图形转移到金属材料上的方式不同，本实施例采用干法刻蚀的方法，在金属材料上刻蚀出抗蚀剂上的微结构图形。在具体的实施过程中可根据具体的需求进行选择适合的实施方式。

实施例五、

参见图6，为本发明实施例五提供的一种制备微结构的方法流程图，该制备微结构的方法包括如下步骤：

S61：制作微米量级的微结构图形模版。

S62：在衬底上采用粘合剂压合一层所需金属材料。

S63：在金属材料上涂覆一层抗蚀剂。

S64：将微结构图形模版与抗蚀剂进行压合。

在具体的实施过程中，可采用热压的方式。

S65：在抗蚀剂上形成微结构图形后，将微结构图形模版与抗蚀剂分开。

S66：采用湿法蚀刻的方法，在金属材料上蚀刻出抗蚀剂上的微结构图形。

S67：采用碱去除金属材料上的抗蚀剂。

本实施例相对于实施例二，在衬底上形成所需金属材料的方式不同，本实施例采用压合的方式在衬底上形成金属材料。在具体的实施过程中可根据具体的需求进行选择适合的实施方式。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种制备微结构的方法，其特征在于，所述方法包括：

在衬底上形成一层所需金属材料；

在所述金属材料上涂覆一层抗蚀剂；

将预置的微结构图形模版与所述抗蚀剂进行压合；

将所述抗蚀剂上的微结构图形转移到所述金属材料上；

去除所述金属材料上的抗蚀剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将预置的微结构图形模版与所述抗蚀剂进行压合之前，还包括：

制作微米量级的微结构图形模版。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在衬底上形成一层所需金属材料，包括：

在衬底上蒸镀一层所需金属材料。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在衬底上形成一层所需金属材料，包括：

在衬底上采用粘合剂压合一层所需金属材料。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抗蚀剂为光刻胶；或者除光刻胶以外的其他抗蚀剂。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述抗蚀剂上的微结构图形转移到所述金属材料上，包括：

采用湿法蚀刻的方法，在所述金属材料上蚀刻出所述抗蚀剂上的微结构图形。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述抗蚀剂上的微结构图形转移到所述金属材料上，包括：

采用干法刻蚀的方法，在所述金属材料上刻蚀出所述抗蚀剂上的微结构图形。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述去除所述金属材料上的所述抗蚀剂，包括：

采用碱去除所述金属材料上的所述抗蚀剂。

9.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述采用碱去除所述金属材料上的所述抗蚀剂，包括：

采用丙酮去除所述金属材料上的所述抗蚀剂。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底为刚性材料或者柔性材料。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微结构图形模版为微米量级微结构图形模版。