一种大厚度、高深宽比的全金属沟道型微结构的加工方法

摘要

本发明公开了一种大厚度、高深宽比的全金属沟道型微结构的加工方法，具体的工艺步骤为：首先在尺寸已设定的铜基片上旋涂一层SU‑8光刻胶，经过前烘、曝光、后烘、显影、竖膜等工艺过程得到微电铸母模，然后再运用微电铸和去胶工艺得到1/2结构，最后利用销接工艺将两片1/2结构组合成一个整体。本发明使用一次涂胶工艺结合销接工艺即可得到大厚度、高深宽比的全金属沟道型微结构，避免了使用多次涂胶工艺获得大厚度胶膜时的由曝光带来侧壁垂直性问题和去胶不完全引起的沟道内光刻胶残留问题，突破了采用常规UV‑LIGA技术和深反应离子刻蚀技术制备全金属微结构时在结构厚度和深宽比上所遇到的加工瓶颈。

主权项

一种大厚度、高深宽比的全金属沟道型微结构的加工方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：（1）基片的准备、打孔、涂胶以及掩模板的准备基片选择两个铜片，用于UV‑LIGA工艺后形成两个全金属沟道型1/2结构；分别在铜片的最长边钻孔，该孔是后面的销接工艺所必需的；对铜基片进行超声清洗和等离子体清洗；然后分别在两个铜片上旋涂一层厚度约为300微米的SU‑8光刻胶；准备所需沟道图形的掩模板，采用玻璃材料制作；（2）紫外光刻——前烘、光刻、后烘及显影将铜片连带其上旋涂后平整的光刻胶层放在热板上烘烤，以蒸发掉光刻胶中的有机溶剂成分，使铜片表面的光刻胶固化；待胶层固化后放在光刻机上，其上覆盖掩模板，采用波长为365nm的紫外光源进行曝光；接着再将曝光后的铜片放在热板上烘烤，使曝光后的光刻胶层曝光区域发生充分的交联反应，以便显影后能得到高质量的微结构图形；把曝光后烘后的样品放入SU‑8光刻胶专用显影液中进行超声显影；（3）微电铸把步骤(2)中制作完成的光刻模具放入以氨基磺酸铜为主成分的电铸溶液中进行微电铸加工成型；（4）去胶及打磨将进行完步骤(3)处理的微结构经过去胶液湿法处理、软化、膨胀、灼烧和等离子体去除等一系列去胶处理，去除全金属微结构上的光刻胶，得到全金属微结构；（5）销接过程把制作完成的两个1/2结构通过(1)中的孔进行定位，然后插入圆柱销进行联接，最终得到所需要的全金属沟道型微结构；所述的基片的材料选择为铜，并在其侧面打两个小孔，以用于在销接过程中的精准对位和联接。