CN1857990A - 低成本制作复杂三维微结构或微器件方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低成本制作复杂三维微器件或微结构方法,该方法基于叠层制造原理,综合紫外光压印光刻(或准LIGA)、微电化学加工、牺牲层和溶脱等多种微细加工工艺的优点。整个工艺过程包括微器件三维CAD实体模型微分层、模版制作、多层微器件牺牲层和结构层制作、溶脱和后处理;该方法不但能够实现金属材料复杂三维微器件的制作(例如具有复杂曲面几何形状、高深宽比、悬空、倒切等微结构特征),还可制作具有多层复合材料微器件,具有成本低、精度高、与集成电路工艺兼容和不受复杂几何形状约束的特点。特别适合形状复杂和高导电材料低损耗的RF MEMS器件、可调电容、螺线管、变压器等微器件的制作。
Description
技术领域
本发明属于微细加工和微纳器件制造技术领域,涉及紫外光压印光刻(或准LIGA)、叠层制造、微电化学加工、牺牲层和溶脱等微细加工技术,特别涉及一种低成本制作复杂三维微结构或微器件方法。
背景技术
复杂三维微结构的微细加工是实现微传感器、微执行器、微机电系统(MEMS)以及微光机电系统(MOEMS)的关键和核心技术,复杂产品形状约束和昂贵的加工设备已经成为制约当前微机电系统开发应用和微细加工技术的瓶颈。目前用于制造微机电系统(MEMS)或微器件的微细加工技术主要有以下三种工艺:第一种工艺是基于微电子技术发展起来的硅表面微加工、体硅微加工和键合技术。表面微加工是以硅片作基片,通过沉积与光刻形成多层薄膜图形,然后将下面的牺牲层经刻蚀去除,保留上面的结构图形的加工方法。表面微加工的主要工艺包括薄膜沉积(真空蒸镀、溅射合化学气相沉积)和刻蚀(湿法刻蚀和干法刻蚀),表面微加工实质上是一种平面加工工艺,与体微加工比较其优点是在三维结构制作中不需要双面加工,但表面微加工器件的尺寸一般要比体加工器件小一到两个数量级。体微加工是指利用刻蚀工艺对块状硅进行准三维结构的微加工,包括干法或湿法刻蚀和停止刻蚀两项关键技术。目前体微加工主要用于制作微传感器和微执行器。键合是制作微传感器、微执行器和较复杂微结构的连接方法,按界面的材料性质,键合工艺总体上可分为硅-硅基片的直接键合和硅-硅基片的间接键合,后者又可扩展到硅-非硅材料或非硅材料之间的键合。键合技术已经成为微机电系统制作过程中重要的微加工工艺。基于硅的微细加工技术具有集成度高、与IC工艺兼容、便于大批量生产等优点,但该方法难以加工出复杂三维形状,且只能对硅材料进行微加工,使得微机械的材料受到了严格的限制。第二种是LIGA工艺,它是利用短波段高强度的同步辐射X光制造三维微结构器件或微结构制造工艺。主要包括深度X射线光刻、微电铸、微复型技术,LIGA技术具有以下特点:①可制造具有高深宽比的微结构,微结构的厚度可达几百乃至上千微米;②取材广泛,可以是金属、塑料、高分子材料、玻璃、陶瓷、或它们的组合;③可制作侧壁陡峭、表面平整、复杂精细微结构。但由于LIGA需要昂贵的同步辐射X光源和制作复杂的X光淹模,整个工艺制作成本高,生产周期长,而且与IC工艺不兼容。因此,限制了它的广泛使用。准LIGA技术是用紫外光或激光光刻工艺替代同步辐射X光深层光刻工艺,该技术需要高光敏性的厚光刻胶。利用该技术能刻出100μm厚的微结构,但侧壁垂直度只有85°左右,只能部分代替LIGA技术,适用于对垂直度和深度要求不高的微结构加工。而且准LIGA工艺通常只能加工单层准三维结构,即加工的三维结构只适用于纵向垂直形式,且纵向不能有变化,无法制作复杂的多层三维结构。第三种是利用传统的超精密加工以及特种加工技术实现微器件或微结构的微细制造。超精密加工是利用刀具改变材料形状或破坏材料表层,以切削形式去除来达到所要求的形状,如单晶金刚石刀具的车削与铣削、微细麻花钻的微钻孔技术和精微磨削技术等。该类方法可以加工各种材料的微结构或微器件,包括三维微器件和形状复杂且具有较高精度的微构件,但目前在加工精度、装配方法以及与电子元器件和电路加工的兼容性等方面存在不足。特种加工则是一种非接触加工,与加工对象的力学性能无关,不存在加工中的机械应变或大面积的热应变,微细制造中的特种加工技术主要有微细电火花加工、微细电化学加工(微电解和微电铸)、微细超声加工以及各种高能束加工(激光束、离子束、电子束),这类加工方法加工精度较高,可加工的深度也较大,但加工效率、加工重复性和加工尺寸的可控性有待提高。目前,主流的微器件的制造主要以前两种工艺为主。尽管目前有各种微细加工方法,但这些工艺有一个共同的缺陷--无法实现低成本制作多层复杂三维微结构或微器件的制作,这给微机电系统的设计和功能实现带来很大障碍,制约了RF MEMS器件、MOEMS器件和复杂微机电系统等的实现和普及应用。因此,研究在微/纳尺度下,具有复杂三维加工能力的、能处理性能优越的金属材料(特别是一些极限作业环境下所要求的高强度、高韧性、高耐磨、耐高温、耐冲击和抗疲劳等性能的合金材料)微细加工方法已成为当前微纳制造和MEMS/NEMS领域的研究热点和难点。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷或不足,本发明的目的在于,提供一种低成本制作复杂三维微结构或微器件方法(Laminated LithographyMicro-Eletrochemical,简称LLE工艺)。该方法是一种基于叠层制造,综合压印光刻、微电化学加工、牺牲层和溶脱(剥离)等多种工艺的新型微细加工方法,不但具有低成本制作复杂三维微器件或微结构的特点,而且还能够实现传统的微细加工无法制作的复杂形状和结构,特别适合形状复杂和高导电材料的低损耗MEMS器件(如RF MEMS器件、继电器、电感器、变压器等微器件),解决当前MEMS工程中的一个技术难题。
为了实现上述目的,本发明采取的技术方案是:基于叠层制造原理,集成压印光刻、微电化学加工和牺牲层工艺制作复杂三维微器件方法。该方法首先将采用MEMS CAD(或EDA)等工具设计完成的微器件三维CAD实体模型输入到SolidWorks等软件(或专用分层软件),利用该软件的微分层功能把微器件三维CAD实体模型沿Z向离散成一系列具有一定厚度二维层片(微器件的三维几何结构按加工层进行分解),得到每层截面的几何数据信息,生成工艺数据和CIF格式掩摸文件;随后根据工艺数据和CIF格式掩摸文件制作每层的压印模具(或掩膜版),以备制作牺牲层所用;然后,在基片上进行预处理和溅射种子层;在种子层上进行涂胶、压印光刻或准LIGA工艺制作第一牺牲层,第一牺牲层完成后通过微电铸或化学镀制作结构层,然后经层平面化、表面处理后制作下一层的牺牲层和结构层,直至将所有的层制作完成;最后,通过溶脱(剥离)工艺去除牺牲层材料和种子层,并经后处理得到最终制品。
本发明基于制作牺牲层和结构层不同工艺的组合,产生四种技术路线:①压印光刻和微电铸;②压印光刻和化学镀;③准LIGA工艺和微电铸;④准LIGA工艺和化学镀。
利用LLE工艺制作的微器件的每一层均由结构材料和牺牲层材料组成,LLE工艺制作的每层微器件结构材料暂时嵌入到牺牲层材料中,牺牲层材料对结构层材料起到临时辅助支撑作用,这消除了复杂几何形状的约束限制,使得某一层的结构材料能够悬空在前一层的结构材料之上,甚至可以从前一层断开。该工艺不但能够制作复杂三维器件和多层复合材料微器件,还能使各种分立的、互连部件组成的“组件”实现单片化制造,免除了随后进行焊线或组装的操作。
LLE工艺可以实现传统的微细加工无法制作的复杂形状和结构。其特征在于整个工艺过程由微器件三维CAD实体模型数据微分层处理、每层模版制作、微器件牺牲层和结构层制作、溶脱去除牺牲层、种子层和后处理四部分组成。具体包括以下步骤:
1)三维CAD实体模型微分层
根据微器件的三维几何结构特征按加工层进行分解,将微器件三维CAD实体模型沿Z向切分成具有一定厚度二维细小薄层,得到每层截面的几何数据信息,生成工艺数据和CIF格式掩膜文件。
2)模版制作
根据步骤1生成的工艺数据和CIF格式掩膜文件制作每层压印模具(或掩模版),每层压印模具或掩模版的制作包括:对准标记制作和图形转移区制作。
3)微器件牺牲层和结构层制作
①基片预处理
②基片对准标记制作
采用压印光刻制作牺牲层和采用准LIGA工艺制作牺牲层,基片对准标记的制作过程是不同的,具体制作工艺参见第五部分。
③沉积种子层
如果采用压印光刻制作牺牲层,采用Cr/Cu作为种子层;如果采用准LIGA工艺制作牺牲层,使用TiO2作为种子层。
④制作牺牲层
如果采用压印光刻制作牺牲层,使用PMMA光刻胶作为牺牲层材料;如果采用准LIGA工艺制作牺牲层,则使用SPR220-7负性光刻胶(或SU-8光刻胶)。
⑤沉积结构层
结构层的制作有两种方法:微电铸和化学镀。化学镀特别适合形状复杂、结构精细的微小镀件,可在非导体材料上直接镀,与微电铸相比,具有镀层厚度均匀、针孔少、不受工件几何形状的限制等优点,但化学镀效率较低。
⑥层平面化
电铸或化学镀完成后,对基片表面进行平整和活化处理。可以使用研磨、抛光和化学机械平面化组合的方法获得精确和平整的薄层厚度。
⑦重复④、⑤、⑥工序,制作第二层直到最后一层。
4)溶脱(剥离)去除牺牲层
采用2%的稀KOH溶液去除光刻胶。但如果微结构较复杂,为了控制牺牲层刻蚀的速度就需要使用极稀KOH溶液去除光刻胶,否则在释放过程中可能发生应力变形或者膨胀推挤损坏。
5)去除种子层和后处理
Cr/Cu电铸种子层的去除工艺:在滴加了双氧水的稀氨水溶液中去除Cu膜,随后用稀K3Fe(CN)6碱性腐蚀体系去除Cr膜。Ti种子层的去除工艺:采用1%HF酸性溶液,去除Ti种子层。
后处理的工艺步骤:采用丙酮作为清洗溶液,使用超声波清洗60s,从丙酮溶液中取出后在高压氮气流的作用下,迅速吹干60s。
使用本发明制作微器件,牺牲层制作的方法有多种,除了本发明推荐紫外光压印光刻和准LIGA技术;二是采用传统光学曝光光刻工艺;三是电子束光刻或X射线光刻。
本发明基于叠层制造原理,集成压印光刻(或准LIGA)、微电化学加工和牺牲层工艺制作多层复杂三维微器件方法,可以应用于微传感器、微执行器、微结构、生物芯片、MEMS、MOEMS等领域,特别适合形状复杂和高导电材料的低损耗MEMS器件,如RF MEMS器件、继电器、电感器、变压器等微器件。
本发明不但能够实现基于金属材料具有复杂三维几何形状微结构或微器件的制作(例如具有复杂曲面几何形状、高深宽比、悬空、倒切等微结构特征),而且还可以制作具有多层复合材料微器件。
本发明金属材料多层复杂三维微器件制作方法,具有成本低、精度高、高深宽比和不受复杂几何形状约束的特点。
附图说明
图1是本发明的多层复杂三维微器件制作技术路线图。
图2是本发明的基于压印光刻多层复杂三维微器件制作示意图。
图3是本发明的基于准LIGA工艺多层复杂三维微器件制作示意图。
图4是本发明的压印模具外形的结构图。
图5是本发明的压印模具对准标记Mark的制作示意图。
图6是本发明的压印模具图形转移区的制作过程示意图。
以下结合附图和发明人依本发明的技术方案给出的实施例对本发明作进一步的详细描述。
具体实施方式
1)复杂三维微器件制作技术途径
参见图1,利用本发明进行复杂三维微器件制作的技术途径是:①微器件三维CAD实体模型微分层;②模版制作;③微器件结构层和牺牲层制作;④溶脱和后处理。
(1)三维CAD实体模型微分层
使用SolidWorks等软件(或专用软件)根据微器件的三维几何结构特征按加工层进行分解,将微器件三维CAD实体模型沿Z向离散化,切分成具有一定厚度二维细小薄层,获得各层截面的几何数据信息生成工艺数据和CIF格式掩膜文件,完成从三维实体到二维模版数据转换(可以借助MEMS工艺规划软件)。
(2)模版制作
根据步骤1生成的工艺数据和CIF格式掩膜文件制作各层压印模具(或掩模版),每层模版的制作主要包括:对准标记制作和图形转移区制作。由于在压印(或光刻)工艺中要保证Mark和被转移图形的相对位置,在制作模具图形转移区时必须以Mark作为对准标记,因此要首先制作对准Mark。压印模版石英背衬的尺寸是40×27×6mm,Mark采用双光栅对准标记,其中心距为32mm,图形转移区最大为25×25mm,厚度为1mm。在Mark制作完成后,采用Mark作为定位标记制作压印模具的图形转移区。压印模版的具体制作过程后面将作详细阐述。
(3)微器件结构层和牺牲层制作
①基片预处理
采用氮气流和超声波清洗技术进行玻璃基片的清洗,清洗后在180℃烘箱中烘烤3小时。
②基片对准标记制作
如果采用压印光刻制作牺牲层,基片对准标记的制作过程:首先采用低压化学气相沉积(LPCVD)在石英玻璃表面沉积600nm铬层;随后在Cr表面采用旋转涂铺一层正性光刻胶;均匀涂铺完光刻胶后,进行曝光、显影;最后,采用反应离子刻蚀将多余的Cr去除掉,并溅射一层Al2O3透明保护膜,以保护图形多次被使用。
如果采用准LIGA工艺制作牺牲层,基片对准标记的制作过程(采用双面曝光):在玻璃基片反面溅射Cr,甩正性光刻胶,使用基准图形掩模光刻、显影、烘干后,置于重铬酸溶液中腐蚀Cr,清洗后去胶,在基准图形表面溅射一层Al2O3透明膜。
③沉积种子层
如果采用压印光刻制作牺牲层,种子层的制作过程:在玻璃基片溅射一层约100nm厚的Cr/Cu电铸种子层。
如果采用准LIGA工艺制作牺牲层,种子层的制作过程:在基片正面溅射一层Ti,随后将其浸入30%NaOH溶液中(并加有少量H2O2),在65℃下氧化10分钟,使Ti膜部分被氧化为TiO2,作为电铸种子层。为了增强TiO2与SU-8胶之间的结合力,需要对TiO2玻璃基片依次进行丙酮、无水乙醇和清水各5分钟的超声清洗,并在180℃烘箱中恒温烘4小时以上。
④制作牺牲层
如果采用压印光刻制作牺牲层,牺牲层的制作过程:在种子层表面均匀旋转涂铺PMMA光刻胶;利用步骤2制作的每层压印模具作模版(制作第一层牺牲层用第一块模版,以后依次类推),在模板和基片对准完成后,将模板压入光刻胶层;利用紫外光从模版背面照射单体,曝光固化成型后,脱模;使用反应离子刻蚀RIE(Reactive Ion Etching)去除残留的光刻胶,显影、坚膜后得到牺牲层。
若采用准LIGA工艺制作牺牲层,牺牲层的制作过程:在TiO2种子层上旋转涂铺负SPR220-7或SU-8光刻胶,在烘箱中进行“前烘”;随后用切片机将胶面平整,再置入烘箱中进行“中烘”;冷却后用步骤2制作的每层掩模版,根据基片底面的对准标记对焦、曝光和后烘;经显影、坚膜后得到牺牲层。
⑤沉积结构层
结构层的制作有两种方法:微电铸和化学镀。
如果采用微电铸沉积结构层,其制作过程:如果沉积第一层结构层,由于是在种子层沉积,种子层是导电的,可以直接进行微电铸,对于沉积第二层以后的结构层,均需要进行表面活化处理。推荐优先采用微电镀镍工艺。
如果采用化学镀沉积结构层,其制作过程:在化学镀之前,需要进行表面粗化、敏化和活化处理,最后放入镀液中进行化学镀。为了保持镀液的稳定性,需要使用稳定剂。
⑥层平面化
电铸或化学镀完成后,对基片表面进行平整和活化处理。可以使用研磨、抛光和化学机械平面化组合的方法获得精确和平整的薄层厚度。若采用微电铸沉积结构层,还需要进行表面活化处理。
⑦重复④、⑤、⑥工序,制作第二层到最后一层。
LLE工艺制作的微器件的每一层均由结构材料和牺牲层材料组成,LLE工艺制作的每层微器件结构材料暂时嵌入到牺牲层材料中,牺牲层材料对结构层材料起到临时辅助支撑作用。
(4)溶脱(剥离)去除牺牲层
采用2%的稀KOH溶液去除光刻胶。但如果微结构较复杂,为了控制牺牲层刻蚀的速度就需要使用极稀KOH溶液去除光刻胶,否则在释放过程中可能发生应力变形或者膨胀推挤损坏。
(5)去除种子层和后处理
Cr/Cu电铸种子层的去除工艺:在滴加了双氧水的稀氨水溶液中去除Cu膜,随后用稀K3Fe(CN)6碱性腐蚀体系去除Cr膜。
Ti种子层的去除工艺:采用1%HF酸性溶液,去除Ti种子层。
后处理的工艺步骤:采用丙酮作为清洗溶液,使用超声波清洗60s,从丙酮溶液中取出后在高压氮气流的作用下,迅速吹干60s。
2)基于压印光刻复杂三维微器件制作示意图
图2是本发明的基于压印光刻多层复杂三维微器件制作工艺路线示意图,其中,A基片预处理;B基片对准标记制作;C溅射Cr/Cu种子层;D旋转涂铺第一层PMMA光刻胶;E曝光、脱模、显影、坚膜后得到第一层牺牲层;F微电铸或化学镀沉积第一层结构层;G层平面化和表面粗化或活化处理;H旋转涂铺第二层PMMA光刻胶;I曝光、脱模、显影、坚膜后得到第二层牺牲层;J沉积第二层结构层;K层平面化和表面粗化或活化处理;L重复H、I、J、K工序制作第三层直到第N层;M剥离去除牺牲层和种子层,并后处理。
3)基于准LIGA工艺复杂三维微器件制作示意图
图3是本发明的基于准LIGA工艺多层复杂三维微器件制作工艺路线示意图,其中,A基片预处理;B底层溅射Cr;C底层甩胶、光刻、显影、去胶制作对焦基准图形;D正面溅射Ti,氧化制作种子层(TiO2);E旋转涂铺第一层负SPR220-7光刻胶(或SU-8光刻胶);F曝光、脱模、显影、坚膜后得到第一层牺牲层;G微电铸或化学镀沉积第一层结构层;H层平面化和表面粗化或活化处理;I旋转涂铺第二层负SPR220-7光刻胶(或SU-8光刻胶);J曝光、显影、坚膜后得到第二层牺牲层;K沉积第二层结构层;L层平面化和表面粗化或活化处理;M重复I、J、K、L工序制作第三层到第N层;N去除牺牲层和种子层,后处理。
4)压印模具的制作
(1)压印模具尺寸的确定
图4是本发明使用的压印模具外形的结构图。由于本发明LLE工艺中要进行多层套刻对准和图形缝合,因此压印模具上必须有用于对准的图形标记(Mark)。在压印过程中Mark仅仅用于多层套刻对准,不参与图形的转移压印过程。因此,Mark必须和图形转移区在两个平面上。如图4中所示,压印模版石英背衬的尺寸是40×27×6mm,Mark采用双光栅对准标记,其中心距为32mm,图形转移区最大为25×25mm,厚度为1mm。
(2)压印模具的制作
图5是本发明使用的压印模具对准标记Mark的制作过程。在制作压印模具时首先要制作石英背衬,采用气炼石英玻璃经表面精磨和抛光制作而成,其对365nm波长的紫外光透过率为98%。由于在压印工艺中要保证Mark和被转移图形的相对位置,在制作模具图形转移区时必须以Mark作为对准标记,因此要先制作对准标记Mark,其过程如图5所示。其中,A为石英玻璃。B为采用低压化学气相沉积(LPCVD)在石英表面沉积一层铬(Cr)层,厚度为600nm。C为在Cr表面采用旋转涂铺一层正性光刻胶。D为光刻胶曝光、显影过程。E为采用反应离子刻蚀将多余的Cr去除,到此对准Mark刻蚀完成。
图6是本发明使用的压印模具图形转移区的制作过程。在Mark制作完成后,以Mark作为定位标记制作压印模具的图形转移区,其具体过程如图6所示。其中,A为已经包含Mark的石英背衬。由于PDMS表面能极低,与无机材料无法连接,因此在过程B中在石英表面涂铺一层厚度为100μm左右的自制粘接剂,此粘接剂的强度大于PDMS的破坏强度,满足PDMS与石英的粘接要求。C为在石英表面采用真空浇铸法浇铸一层厚度为1mm的PDMS,并经40℃恒温固化。D为去除固化后多余的PDMS。E为在PDMS表面采用旋转涂铺一层PMMA电子束光刻胶,厚度为100nm。F为采用Raith150电子束曝光机(EBL)对PMMA电子束光刻胶进行曝光并清洗,在曝光过程中采用先前刻蚀好的Mark进行定位,保证被转移图形与Mark的相对位置。G为使用RIE刻蚀机对PDMS进行刻蚀。H为清洗掉剩余PMMA光刻胶后得到的压印模具。
Claims (6)
1.一种低成本制作复杂三维微结构或微器件方法,其特征在于,该方法首先将采用MEMS CAD等工具设计完成的微器件三维CAD实体模型输入专用分层软件,利用该软件的微分层功能把微器件三维CAD实体模型沿高度方向离散成一系列具有一定厚度二维层片,得到每层截面的几何数据信息,生成工艺数据和CIF格式掩摸文件;随后根据工艺数据和CIF格式掩摸文件制作每层的压印模具或掩膜版;然后,在基片上进行预处理和溅射种子层;在种子层上进行涂胶、压印光刻或准LIGA工艺制作第一牺牲层,第一牺牲层完成后通过微电铸或化学镀制作结构层,然后经层平面化、表面处理后制作下一层的牺牲层和结构层,直至将所有的层制作完成;最后,通过溶脱工艺去除牺牲层材料和种子层,并经后处理得到最终制品。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
1)三维CAD实体模型微分层
将微器件三维CAD实体模型沿高度方向切分成具有一定厚度的二维细小薄层,获得各层截面的几何数据信息,并生成工艺数据和CIF格式掩摸文件;
2)模版制作
根据步骤1)生成的工艺数据和CIF格式掩摸文件,制作每层压印模具或掩模版,以备制作牺牲层所用;每层压印模具或掩模版包括对准标记和图形转移区。
3)微器件牺牲层和结构层制作
微器件牺牲层和结构层制作包括基片预处理、基片对准标记制作和沉积种子层;其步骤包括:
①基片预处理
预处理是对玻璃基片进行清洗并烘干;
②基片对准标记制作
采用压印光刻制作牺牲层,其基片对准标记的制作过程是:首先采用低压化学气相沉积在石英玻璃表面沉积一层Cr层,厚度为600nm;随后在Cr表面采用旋转涂铺一层正性光刻胶;均匀涂铺完光刻胶后,进行曝光显影;最后,采用反应离子刻蚀将多余的Cr刻蚀去除掉,并溅射一层Al2O3透明保护膜,以保护图形多次被使用;
③沉积种子层
采用压印光刻制作牺牲层,其制作过程是,在玻璃基片溅射一层约100nm厚的Cr/Cu电铸种子层;
④制作牺牲层
采用压印光刻制作牺牲层,使用PMMA光刻胶作为牺牲层材料;利用步骤2)制作的每层压印模具作模版在模板和基片对准完成后,将模板压入光刻胶层;利用紫外光从模版背面照射单体,曝光固化成型后,脱模;使用反应离子刻蚀去除残留的光刻胶,显影、坚膜后得到牺牲层;
⑤沉积结构层
采用微电铸沉积结构层,使用镍作为结构层沉积材料。其制作过程是:如果沉积第一层结构层,由于是在种子层沉积,种子层是导电的,可以直接进行微电铸,对于沉积第二层以后的结构层,均需要进行表面活化处理,其活化处理的具体步骤是:在活化液中浸泡5分钟,随后用清水清洗;
⑥层平面化
电铸完成后,对基片表面进行平整和活化处理,使用研磨、抛光或化学机械平面化组合的方法获得精确和平整的薄层厚度;
⑦重复④、⑤、⑥工序,制作第二层直到最后一层;
4)溶脱去除牺牲层
采用2%的稀KOH溶液去除光刻胶;
5)去除种子层和后处理
在滴加了双氧水的稀氨水溶液中去除Cu膜,随后用稀K3Fe(CN)6碱性腐蚀体系去除Cr膜;
采用丙酮作为清洗溶液,使用超声波清洗60s,从丙酮溶液中取出后在高压氮气流的作用下,吹干60s后得到最终制品。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的制作牺牲层和结构层包括不同工艺的组合,这些工艺分别是:压印光刻和微电铸;压印光刻和化学镀;准LIGA工艺和微电铸;准LIGA工艺和化学镀。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,采用准LIGA工艺制作牺牲层,TiO2作为种子层,使用SPR220-7负性光刻胶作为牺牲层材料。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,采用准LIGA工艺制作牺牲层,采用微电铸制作结构层。
6.如权利要求3所述的方法,其特征在于,采用准LIGA工艺制作牺牲层,采用化学镀制作结构层。
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