CN102951604B - 三维金属微纳米器件的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三维金属微纳米器件的制备方法。该方法包括利用飞秒激光束在第一光刻胶中形成聚合物第一结构；对聚合物第一结构表面进行活化；用第二光刻胶覆盖经活化的聚合物第一结构；利用飞秒激光束在第二光刻胶中形成部分地接触第一结构的第二结构，得到部分地暴露经活化的第一结构表面的复合体；和在电镀液中对所述复合体进行无极电镀，在所述暴露的第一结构表面上形成金属薄膜，得到三维金属微纳米器件。通过选择分别加工第一结构和第二结构以在三个维度上准确套刻，并结合无极电镀工艺，可以实现微纳米结构的选择性电镀，并得到任意三维金属微纳米结构的三维金属微纳米器件。

Description

三维金属微纳米器件的制备方法

技术领域

本发明涉及一种制作微纳米器件的方法，尤其涉及一种利用激光直写技术与无极电镀工艺相结合制作三维金属微纳米器件的方法。

背景技术

随着人们对微纳米加工技术研究的深入，三维微纳米结构器件逐渐吸引了越来越多该领域研究者的兴趣。现有的三维微纳米结构的加工方法主要有自组装方法、层次组装方法、相位掩膜方法等，但这些现有的方法存在着无法加工任意三维微纳米结构，制作工艺复杂，成本高等缺陷。因此需要一种能够实现真三维、高效率、低成本的三维微纳米结构加工方法。

飞秒激光直写技术是近年来发展起来的一种新型的具有任意三维结构加工能力的技术，该技术利用飞秒激光与物质发生的非线性光学效应，双光子吸收效应，将激光与物质的作用范围局限在聚焦的激光焦点附近很小区域内，并通过控制激光与物质作用的相对位置，实现超过衍射极限的任意三维结构的加工，获得微纳米尺度的结构和器件。飞秒激光直写技术具有真三维、高精度、低成本等优点。2001年，日本大阪大学Satoshi Kawata教授等人利用飞秒激光双光子加工技术在负性光刻胶SCR500中制备了三维微米牛结构，该工作成为飞秒激光双光子加工技术先驱性的工作，参见Satoshi Kawata等，Nature，2001,412（6848）：697-698。此外，这一技术已经被应用在一些三维功能器件制备上，例如2004年，德国Martin Wegener研究组和美国Soukoulis研究组进行合作，利用飞秒激光直写技术在负性光刻胶SU-8中制备了带隙在通讯波段的光子晶体结构，参见Markus Deubel等，Nat.Mater.，2004，3，444。

上述利用飞秒激光直写技术获得的三维微纳米结构和器件都是在高分子聚合物中加工得到，由于聚合物材料强度较低，材料性能有限，极大的限制了聚合物材料加工得到的结构和器件的功能性。因此，需要提供一种能够配合飞秒激光直写技术，提高聚合物结构或器件强度和功能性的工艺或技术。

无极电镀工艺可以实现聚合物表面的金属化，这种金属化的工艺可以使加工得到的聚合物结构的强度增加，并能极大的拓展聚合物结构的功能。2011年，中国科学院理化技术研究所Wei-Kang Wang等人利用飞秒激光直写技术和金属无极电镀工艺，制作了可用于磁驱动的微机械结构，参见Wei-Kang Wang等，J.Phys.Chem.C，2011，115，11275–11281。2012年，德国Martin Wegener研究组利用无极电镀工艺，对借助飞秒激光直接技术得到的光子晶体表面进行金属化，获得了带隙在可见光区的光子晶体，参见Nikos Vasilantonakis等,Adv.Mater.，2012，24，8，1101–1105。以上对聚合物表面金属化的方法为对基底上的聚合物结构及基底的全部电镀，无法选择性地电镀聚合物结构中某一部分，进而无法灵活地设计所获得的金属结构，金属结构的多样性受到限制。为了实现对结构的选择性电镀，现有技术往往选用两种对电镀的金属颗粒具有不同吸附能力的光刻胶来实现选择性，例如，2006年，美国John T.Fourkas研究组用这样的方法制备了微米电感器件，参见RichardA.Farrer等，J.AM.CHEM.SOC.，2006，128，1796-1797，但由于要选择合适的光刻胶来实现电镀的选择性，这就限制了该方法的应用范围。

因此，需要一种结合飞秒激光直写技术和简单易行的选择性无极电镀工艺来制备三维金属微纳米器件的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种结合飞秒激光直写技术与无极电镀工艺制备三维金属微纳米器件的方法。飞秒激光直写技术可以在光刻胶中加工得到所需三维的，高分辨率的微纳米结构。无极电镀工艺可以用于如聚合物等绝缘介质的表面，可以对任意复杂结构表面进行金属化。通过对聚合物基体表面进行选择性金属化，可以使得到的结构具有良好的导电性、高强度等优点，从而大大扩展了微纳米结构的应用领域。

本发明为实现无极电镀中聚合物基体表面的选择性电镀提供了简单的方法，为制备需要的三维微纳米金属结构提供了有效的途径。

为解决聚合物表面无极电镀中选择性的问题，该发明通过在第一次使用飞秒激光直写技术获得第一结构后，对第一结构进行表面活化，然后再次使用飞秒激光直写技术，在第一结构的基础上加工相应尺寸的第二结构，使第二结构在三个维度上按照设计准确的、部分的覆盖第一结构，最后对得到的复合体进行无极电镀来得到所需要的微纳金属结构。不同于未被第二结构覆盖的经活化的第一结构表面，第二结构表面未进行表面活化的处理。在无极电镀过程中，这两部分结构表面对电镀过程中产生的金属粒子的吸附性有极大的差异，使得只在第一结构表面吸附和沉积大量金属粒子，而在第二结构表面仅吸附和沉积极少量的金属粒子，由此实现了对结构的选择性电镀，得到需要的三维金属微纳结构和器件。

根据本发明，提供一种制作三维金属微纳米器件的方法，该方法包括以下步骤：

利用飞秒激光束以预设第一结构图形在第一光刻胶中进行扫描，通过显影得到聚合物第一结构；

对聚合物第一结构表面进行活化；

用第二光刻胶覆盖经活化的聚合物第一结构；

利用飞秒激光束以预设第二结构图形在第二光刻胶中进行扫描，通过显影后得到第一结构和第二结构的复合体，该复合体表面部分地包括经活化的第一结构表面；

在电镀液中对所述复合体进行无极电镀，在所述复合体经活化的第一结构表面上形成金属薄膜，得到三维金属微纳米器件。

优选地，所述的第一光刻胶和所述第二光刻胶选自可用于紫外曝光的负性光刻胶和正性光刻胶。

优选地，所述第一光刻胶和第二光刻胶相同或不同。

优选地，所述的活化步骤进一步包括将所述聚合物第一结构浸泡在二价锡盐的水溶液中，使聚合物表面吸附二价锡离子。

优选地，所述第二结构部分地接触所述第一结构。

优选地，所述第二结构部分地覆盖、缠绕、包埋、填充第一结构。

优选地，所述的无极电镀步骤包括如下步骤将所述复合体在电镀液中浸泡时间为10s～5h，优选时间为10min～60min。

优选地，所述电镀液包括等体积的金属盐溶液和还原剂。

优选地，所述电镀液包括选自镍、钴、铜、银或金的硫酸盐、氯化物、醋酸盐和氰酸盐的金属盐和选自醋酸铵、醋酸钠、草酸、草酸钠和柠檬酸钠配位体。

优选地，所述电镀液包括选自次磷酸盐、含硼化合物和含醛基化合物(如甲醛、乙醛、葡萄糖)的还原剂。

该发明结合了飞秒激光直写技术与无极电镀工艺，对借助飞秒激光直写技术获得结构的表面进行选择性的电镀，制作了具有特定功能的微纳米结构和器件。本发明具有真三维、高精度、低成本、高功能性等优点。

通过本发明的以上四个步骤，可以制备出任意三维金属微纳米器件。本发明具有以下优点：

1）本发明利用飞秒激光直写技术，无需使用常规半导体工艺中制作掩膜板，并使用掩膜板对光刻胶进行曝光的复杂步骤，缩减了工艺步骤，减少了制作掩膜板的高昂成本；

2）利用飞秒激光直写技术，可以实现任意三维微纳米结构的加工，使任意三维微纳米器件的实现变成可能；

3）飞秒激光直写聚合物结构结合无极电镀工艺，可以实现聚合物结构表面的金属化，从而提高结构的强度，增强器件的功能性；

4）选择两次飞秒激光直写技术加工两次结构，使其在三个维度上的准确套刻，并结合无极电镀工艺，可以实现微纳米结构的选择性电镀，进一步增加任意三维金属微纳米结构的加工能力，扩展三维金属微纳米器件的功能。

附图说明

图1：三维金属微纳米器件的制备流程图；

图2A：飞秒激光直写技术加工支架结构扫描电镜图；

图2B：飞秒激光直写技术加工支架结构倾斜45°扫描电镜图；

图3A：支架结构上缠绕螺旋结构后扫描电镜图；

图3B：支架结构上缠绕螺旋结构后扫描电镜图放大图；

图4A：结构表面金属化后扫描电镜图；

图4B：电感结构在直流电路中导电性测量结果；

图4C：电感结构在交流电路中共振特性测量结果与模拟结果；

图5：激光直写技术和无极电镀工艺制作导线的扫描电镜图；

图6：激光直写技术和无极电镀工艺制作有导线串联的电阻的扫描电镜图；

图7：激光直写技术和无极电镀工艺制作有导线串联的电容的扫描电镜图。

具体实施方式

下面参照图1具体描述根据本发明的制作三维金属微纳米器件的方法。

步骤101，利用飞秒激光束在第一光刻胶中形成聚合物第一结构

将第一光刻胶涂覆或滴注在基底上。利用文献“飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术及其应用，科学通报，2008年，第53卷，第一期，2-13”图3中的飞秒激光加工系统；激光光源选择锁模的钛-蓝宝石激光器，中心波长为780nm，脉冲宽度为80fs，重复频率为80MHz；在光路中放置快门和衰减器可用于调节激光的曝光时间和光强，激光经100倍、数值孔径为1.42的油浸物镜聚焦。控制飞秒激光束在光刻胶中以第一结构图形扫描，通过激光双光子吸收效应对涂覆或滴注在基底上的光刻胶的指定位置进行曝光。显影并洗去未曝光的光刻胶后，得到微纳米器件的聚合物第一结构。

上述涂覆的光刻胶厚度优选为1μm～100μm。

上述第一光刻胶可以是可用于紫外曝光的负性光刻胶和正性光刻胶。

步骤102，对聚合物第一结构进行表面活化

将步骤1）中加工得到的微纳米聚合物第一结构浸泡在二价锡盐的水溶液中，使聚合物表面吸附二价锡离子，浸泡时间为1min～2h，对第一结构的表面进行活化，以改善第一结构表面对金属粒子的吸附能力；

步骤103，用第二光刻胶覆盖经活化的聚合物第一结构

第二光刻胶可以是可用于紫外曝光的负性光刻胶和正性光刻胶。第二光刻胶可以与第一光刻胶是相同的材料，也可以是不同的材料。

步骤104，利用飞秒激光束在第二光刻胶中形成部分地接触第一结构的第二结构，通过显影得到第一结构和第二结构的复合体，其中第二结构在三个维度上按照第二结构图形准确的、部分的覆盖住第一结构，所得到的复合体表面部分地包括经活化的第一结构表面。

步骤105，无极电镀

本发明采用无极电镀的方法对得到复合体的进行表面电镀。

用于金属无极电镀的镀液成分包括金属盐溶液、配位体、还原剂和少量稳定剂和抑制剂。金属盐溶液为所要电镀的金属包括镍、钴、铜、银、金的硫酸盐、氯化物、醋酸盐或氰酸盐，在镀液中的重量百分比为5%～80%，优选重量百分比为5%～50%；配位体包括醋酸铵、醋酸钠、草酸、草酸钠、柠檬酸钠，在镀液中的重量百分比为5%～80%，优选重量百分比为15%～50%；还原剂包括磷酸盐、含硼化合物或含醛基化合物，如甲醛、乙醛、葡萄糖，在镀液中的重量百分比为5%～80%，优选重量百分比为15%～80%。将经过两次激光直写得到的复合体浸泡在电镀液中，浸泡时间为10s～5h，优选时间为10min～60min。金属盐被还原成金属颗粒并均匀沉积在经活化的第一结构表面。第二结构表面未进行表面活化的处理，其对金属颗粒的吸附能力不同于未被第二结构覆盖的经活化的第一结构表面。在无极电镀过程中，这两部分结构表面对电镀过程中产生的金属粒子的吸附性有极大的差异,并且未被第二结构覆盖的经活化的第一结构表面吸附的二价锡离子对金属盐溶液具有一定的还原性，从而可以在未被第二结构覆盖的第一结构表面选择性的形成厚度可控的金属层。

下面将参照优选实施例来描述根据本发明的方法。

实施例1

利用分步激光直写技术和无极电镀工艺制备三维金属亚微米电感器的方法，包括以下步骤：

1）利用飞秒激光直写技术加工聚合物支架结构，即第一结构。

利用文献“飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术及其应用，科学通报，2008年，第53卷，第一期，2-13”图3所示飞秒激光加工系统，激光光源选择锁模的钛-蓝宝石激光器，中心波长为780nm，脉冲宽度为80fs，重复频率为80MHz。在光路中放置快门和衰减器可用于调节激光的曝光时间和光强，放置100倍、数值孔径为1.42的油浸物镜用于聚焦。

在玻璃基底上旋涂型号为SU-8 2025的负性光刻胶SU-8，得到的厚度约20μm的光刻胶薄膜。该光刻胶薄膜在例如65℃-95℃下前烘例如5min-10min后得到待处理样品。将前述加工系统的激光束聚焦到待处理样品中，利用计算机控制样品的位置使激光束的焦点按预设的桥形支架图形在样品中进行扫描。之后将样品在例如65℃-95℃下后烘例如1min-5min，并将样品放置在显影液PGMEA中显影。洗去未聚合的光刻胶，并在清洗液异丙醇中清洗，得到如图2A、2B中所示的桥形支架的聚合物第一结构。

2）聚合物结构表面活化。

将0.5gSnCl₂溶于28ml水和2ml盐酸混合得到的溶液中，得到二价锡盐的水溶液。在室温下将聚合物支架结构浸泡于该二价锡盐的水溶液中，使聚合物表面吸附二价锡离子，浸泡时间例如为10min，对所得到的第一结构进行表面活化，以改善第一结构表面对金属粒子的吸附能力。之后在清水中将样品清洗干净，并在空气中晾干。

3）再次利用飞秒激光直写技术在支架结构上形成螺旋线结构。

将一滴负性光刻胶SCR500滴在活化过的聚合物第一结构上，并利用与步骤1）同样的系统，利用飞秒激光束以预设第二结构图形在支架结构上扫描曝光形成缠绕支架结构的螺旋线结构。

在基底上桥形支架下扫描曝光一条垂直于支架结构并与支架无接触的细长线条用作绝缘层。

随后在乙醇中洗去未曝光的光刻胶，将其在空气中晾干。如此得到的具有螺旋线结构的支架复合体的电镜照片如图3A、3B所示。该复合体表面包括经活化的第一结构表面的一部分以及部分地覆盖第一结构的第二结构表面。

为后续测量结构性能方便起见，在电镀之前，可在显微镜下用胶带分别粘在得到的细长的聚合物线条两端，将桥形支架的两端隔离，避免支架两端通过衬底导通。

4）电镀液的配制及结构的金属化。

将葡萄糖溶解在30%体积比的甲醇和70%体积比的水中得到1.9M葡萄糖溶液，作为还原剂。将硝酸银溶液用质量比5%的氨水滴定，直至溶液变成棕色的氧化银并再次变澄清，得到0.15M盐溶液。将得到的还原剂和盐溶液以等体积比混合得到电镀液。配置好电镀液后，将得到的复合体置于电镀液中，保持温度约为25℃，电镀时间约为20min。将电镀后的复合体放置在乙醇中充分清洗，清除复合体上残留电镀液中的有机成分，使电镀的金属层具有良好的导电性能。由于步骤3）中加工的聚合物螺旋线结构上没有金属粒子的沉积，而未被聚合物螺旋线结构覆盖的支架结构上沉积大量的金属粒子，这样便在聚合物螺旋线缠绕的支架结构上电镀出一个金属线圈。支架结构下的聚合物线条上没有金属粒子沉积，使基底上支架结构的两端绝缘，从而将支架上的金属线圈两端电隔离。表面经金属化的复合体的扫描电镜照片如图4A所示。

5）结构电磁学性能的测试。

将经金属化的复合体分别接入到直流电路和RLC交流电路中，分别测量得到的金属线圈的导电性能和磁学性能。测量结果表明，该方法制备的金属化复合体导电性能良好，电阻约为29Ω，如图4B所示，金属化复合体在RLC电路中具有特有的共振峰，如虚线所示，表征该结构为电感器件，并且虚线表示的拟合数据与细实线表示的仿真模拟结果有很好的吻合，如图4C所示。

该金属化的微纳器件有以下优点：

利用本发明的方法，可以得到其性能与仿真结果一致的三维亚微米尺度的金属电感器件。测试结果表明，该实施例中得到的三维亚微米金属线圈结构的电磁学性能良好。通过将飞秒激光微纳米加工技术与无极电镀技术相结合，并通过合理地设计第一结构和第二结构，得到其中第二结构部分地覆盖、缠绕、包埋、填充第一结构的复合体，可以按照需要在复合体的选定区域电镀金属，得到具有所需结构、性能优良、用途广泛的金属微纳米器件。由于飞秒激光直写技术可以设计并实现任意三维微纳米结构，将这一技术结合没有结构限制的无极电镀工艺，可以方便的实现任意三维微纳米结构的金属化，大大扩展了目前微纳米结构的研究领域和用途，得到的三维微纳米金属结构在电学、磁学、力学、光学等多个领域有潜在应用。

实施例2

下面将参照附图具体描述根据本发明制作导线的方法，包括以下步骤：

1）利用飞秒激光直写技术形成第一导线结构

将负性光刻胶SCR500滴在玻璃基底上。利用实施例1步骤1）中所述的飞秒激光加工系统和方法扫描曝光长度、宽度和高度分别为70μm、2μm和3.5μm的长方体结构作为第一导线结构。本文中所述高度均为所得的结构距基底表面的距离。将曝光后的样品放置于乙醇中显影，洗去未曝光部分，得到聚合物第一导线结构。

2）聚合物结构表面活化

将0.5gSnCl₂溶于28ml水和2ml盐酸混合得到的溶液中，得到二价锡盐的水溶液。在室温下将第一导线结构浸泡于该二价锡盐的水溶液中，浸泡时间为5min，使聚合物表面吸附二价锡离子改善聚合物表面对金属粒子的吸附能力。之后在清水中将样品清洗干净，并在空气中晾干。

3）利用飞秒激光直写技术在导线结构基础上形成绝缘层第二结构。

将一滴负性光刻胶SCR500滴在活化过第一导线结构上，并利用步骤1）同样的系统和方法，利用飞秒激光束以预设第二结构图形在基底上导线结构下扫描曝光与导线结构接触地形成长度、宽度和高度分别为50μm、26μm和1.6μm的长方体结构作为绝缘层。加工完成后将样品放置于乙醇中显影，洗去未曝光部分。如此得到在一侧形成有绝缘层的复合体。该复合体表面包括经活化的第一结构表面的一部分以及部分地覆盖第一结构的第二结构表面。

4）电镀液的配制及结构的金属化。

将葡萄糖溶解在30%体积比的甲醇和70%体积比的水中得到1.9M葡萄糖溶液，作为还原剂。将硝酸银溶液用质量比5%的氨水滴定，直至溶液变成棕色的氧化银并再次变澄清，得到0.15M盐溶液。将得到的还原剂和盐溶液以等体积比混合得到电镀液。配置好电镀液后，将得到的复合体置于电镀液中，保持温度约为25℃，电镀时间约为20min。将电镀后的复合体放置在乙醇中充分清洗，清除复合体上残留电镀液中的有机成分，使电镀的金属层具有良好的导电性能。

由于在导线结构上电镀有大量金属，而在绝缘层结构上没有形成金属，因而，利用以上步骤可以得到如图5中所示的金属导线。

实施例3

利用分步激光直写技术和无极电镀工艺制作带有引线的电阻器的方法，包括以下步骤：

1）利用飞秒激光直写技术加工第一导线结构。

将负性光刻胶SCR500滴在玻璃基底上。利用实施例1步骤1）中所述的飞秒激光加工系统和方法扫描曝光长度、宽度和高度分别为70μm、2μm和3.5μm的长方体结构作为导线结构，将曝光后的样品放置于乙醇中显影，洗去未曝光部分，得到聚合物第一结构。

2）聚合物结构表面活化

将0.5gSnCl₂溶于28ml水和2ml盐酸混合得到的溶液中，得到二价锡盐的水溶液。在室温下将导线结构浸泡于该二价锡盐的水溶液中，浸泡时间为20min，使聚合物表面吸附二价锡离子改善聚合物表面对金属粒子的吸附能力。之后在清水中将样品清洗干净，并在空气中晾干。

3）利用飞秒激光直写技术在导线结构基础上形成电阻和绝缘层结构，即第二结构。

将一滴负性光刻胶SCR500滴在活化过的样品上，并利用步骤1）同样的系统和方法，利用飞秒激光束以预设第二结构图形扫描曝光在导线结构上包覆长度、宽度和高度分别为10μm、7.5μm和3.5μm的长方体结构作为电阻，在基底上所得到的结构下方扫描曝光与上述结构接触地形成长度、宽度和高度分别为50μm、26μm和1.6μm的长方体结构作为绝缘层。将样品放置于乙醇中显影，洗去未曝光部分。如此得到第一结构中间部分被包覆并在一侧形成有绝缘层的复合体。该复合体表面包括经活化的第一结构表面的一部分以及部分地覆盖第一结构的第二结构表面。

4）电镀液的配制及结构的金属化。

将葡萄糖溶解在30%体积比的甲醇和70%体积比的水中得到1.9M葡萄糖溶液，作为还原剂。将硝酸银溶液用质量比5%的氨水滴定，直至溶液变成棕色的氧化银并再次变澄清，得到0.15M盐溶液。将得到的还原剂和盐溶液以等体积比混合得到电镀液。配置好电镀液后，将得到的复合体置于电镀液中，保持温度约为25℃，电镀时间约为20min。将电镀后的复合体放置在乙醇中充分清洗，清除复合体上残留电镀液中的有机成分，使电镀的金属层具有良好的导电性能。

由于只在导线结构上电镀有大量金属，而在电阻包覆部分和绝缘层结构上没有金属，因而，利用以上步骤可以得到如图6中所示的带有引线的电阻器。

实施例4

利用分步激光直写技术和无极电镀工艺制作带有引线的电容器的方法，包括以下步骤：

1）利用飞秒激光直写技术加工导线和电容器电极结构，即第一结构。

将负性光刻胶SCR500滴在玻璃基底上。利用实施例1步骤1）中所述的飞秒激光加工系统和方法扫描曝光两段长度、宽度、高度和间隔分别为30μm、2μm、3.5μm和15μm的长方体结构作为导线结构，以及分别邻接两段导线结构内侧的长度、宽度、高度和间隔为12μm、5μm、3.5μm和5μm的长方体结构作为电容器的两个金属板。将得到的样品放置于乙醇中显影，洗去未曝光部分。由此得到聚合物第一结构。

2）聚合物结构表面活化

将0.5gSnCl₂溶于28ml水和2ml盐酸混合得到的溶液中，得到二价锡盐的水溶液。在室温下将导线结构浸泡于二价锡盐的水溶液中，浸泡时间为25min使聚合物表面吸附二价锡离子改善聚合物表面对金属粒子的吸附能力。之后在清水中将样品清洗干净，并在空气中晾干。

3）利用飞秒激光直写技术在导线和电容器电极结构基础上形成绝缘层结构，即第二结构。

将一滴负性光刻胶SCR500滴在活化过的样品上，并利用步骤1）同样的系统和方法，利用飞秒激光束以预设第二结构图形扫描曝光在基底上于导线和电容器金属板结构下的指定位置形成长度、宽度和高度分别为50μm、26μm和1.6μm的长方体结构作为绝缘层。将样品放置于乙醇中显影，洗去未曝光部分。如此得到第一结构一侧形成有绝缘层的复合体。该复合体表面包括经活化的第一结构表面的一部分以及部分地覆盖第一结构的第二结构表面。

4）电镀液的配制及结构的金属化

将葡萄糖溶解在30%体积比的甲醇和70%体积比的水中得到1.9M葡萄糖溶液，作为还原剂。将硝酸银溶液用质量比5%的氨水滴定，直至溶液变成棕色的氧化银并再次变澄清，得到0.15M盐溶液。将得到的还原剂和盐溶液以等体积比混合得到电镀液。配置好电镀液后，将得到的复合体置于电镀液中，保持温度约为25℃，电镀时间约为20min。将电镀后的复合体放置在乙醇中充分清洗，清除复合体上残留电镀液中的有机成分，使电镀的金属层具有良好的导电性能。

由于只有导线和电容器电极的结构上电镀有大量金属，而在绝缘层结构上没有金属的电镀，因而，利用以上步骤可以得到如图7中所示的有引线的电容器结构。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种制作三维金属微纳米器件的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

利用飞秒激光束在第一光刻胶中形成聚合物第一结构；

对聚合物第一结构表面进行活化；

用第二光刻胶覆盖经活化的聚合物第一结构；

利用飞秒激光束在第二光刻胶中形成部分地接触第一结构的第二结构，得到部分地暴露经活化的第一结构表面的复合体；以及

在电镀液中对所述复合体进行无极电镀，在所述暴露的第一结构表面上形成金属薄膜，得到三维金属微纳米器件。

2.如权利要求1所述的制作三维金属微纳米器件的方法，其特征在于，所述的第一光刻胶和所述第二光刻胶选自可用于紫外曝光的负性光刻胶和正性光刻胶。

3.如权利要求1所述的制作三维金属微纳米器件的方法，其特征在于，所述第一光刻胶和第二光刻胶相同或不同。

4.如权利要求1所述的制作三维金属微纳米器件的方法，其特征在于，所述的活化步骤进一步包括：

将所述聚合物第一结构浸泡在二价锡盐的水溶液中，使聚合物表面吸附二价锡离子。

5.如权利要求1所述的制作三维金属微纳米器件的方法，其特征在于，所述第二结构部分地接触所述第一结构。

6.如权利要求1所述的制作三维金属微纳米器件的方法，其特征在于，所述第二结构部分地覆盖、缠绕、包埋、填充第一结构。

7.如权利要求1所述的制作三维金属微纳米器件的方法，其特征在于，所述的无极电镀步骤包括如下步骤：

将所述复合体在电镀液中浸泡时间为10s～5h。

8.如权利要求1所述的制作三维金属微纳米器件的方法，其特征在于，所述的无极电镀步骤包括如下步骤：

将所述复合体在电镀液中浸泡时间为10min～60min。

9.如权利要求1所述的制作三维金属微纳米器件的方法，其特征在于，所述电镀液包括金属盐溶液和还原剂。

10.如权利要求9所述的制作三维金属微纳米器件的方法，其特征在于，所述金属盐溶液包括选自镍、钴、铜、银或金的硫酸盐、氯化物、醋酸盐和氰酸盐的金属盐和选自醋酸铵、醋酸钠、草酸、草酸钠和柠檬酸钠的配位体。

11.如权利要求9所述的制作三维金属微纳米器件的方法，其特征在于，所述还原剂包括次磷酸盐、含硼化合物和含醛基化合物中的一种或多种。