[发明专利]一种PDMS结构的高保型转移方法

说明书

本发明公开了一种PDMS结构的高保型转移方法，可以用于PDMS柔性多层微纳结构的制备。该方法首先制备待转移PDMS结构的硅模板2；制作PDMS转移层5；沿硅模板中央缓缓试滴准量的PDMS溶液，待其从表面中央往四周散开，缓缓流进各个结构空腔内，要求PDMS溶液不溢出硅片模板表面以外区域；使用PDMS转移层5，置于硅模板2有PDMS结构的一面，均匀施加压力，放入恒温箱中固化后取出，然后将硅模板2剥离，这样硅模板2上各结构空腔内的PDMS结构就保型转移至PDMS转移层5上。本发明工艺过程相对简单，为制备多层微纳结构工艺提供了重要保障，也为转移工艺在其他微纳结构制备工艺的应用提供了新的解决方案。

所属领域

本发明属于集成电路和微纳电子机械系统制作领域，尤其涉及一种PDMS结构的高保型转移方法，可以用于PDMS柔性多层微纳结构的制备。

背景技术

多层不等高微纳结构在仿生学、在光学，表面科学，医药等领域有着广泛应用前景。多层微纳结构已经在防结冰，超疏水，和热传递等领域开展了广泛研究和应用。聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种实验室常用的聚合物材料，具有较好的憎水性、柔性与弹性、热稳定性、抗酸碱及有机溶剂、环境友好等优点，实验室经常用此材料进行微纳结构的制备。为了制备多层不等高微纳结构，现在采用逐层转移组装的方法，将多层不等高结构分为各个独立的单层，然后通过结构转移的方法将各个结构层转移到PDMS转移层上，然后再通过对准键合的方式将各个PDMS转移层上的结构按从低到高的顺序依次转移到PDMS结构基层上去，完成多层不等高微纳结构的制备。在采用逐层转移组装的方法制备多层不等高微纳结构时，保证各PDMS分层结构的高保型转移制备是一个重要的问题。现有的PDMS结构制备中，是将PDMS旋涂于结构模板上，待PDMS固化后从模板上剥离得到所要的PDMS结构，根本无法形成所需PDMS结构的保型转移。

转移结构时，常常由于硅模具与施加载荷层之间存在应力集中的问题，从而导致在PDMS转移层通过外界载荷与硅片模具贴合时，因为PDMS转移层本身是柔性材料，由于应力集中的问题，导致PDMS转移层出现微小变形，这种微小变形对于转移制备微米级的结构常常影响很大，进而造成所转移出来的结构层出现、扭曲变形、形貌失真等问题，无法完成结构层的高保型转移，目前仍没有关于微纳结构的高保型转移芳法，为了解决微纳结构转移过程中的工艺难题，提出了一种全新的PDMS结构的高保型转移方法。

发明内容

本发明的目的是：采用转移的方法将PDMS结构从硅模板转移到PDMS转移层上去，会面临PDMS柔性结构转移工艺中结构的尺寸和形貌的失真、扭曲变形等工艺问题。本发明解决了现有的技术中无PDMS结构高保型转移的问题。

针对上述问题，本发明的技术方案是：一种PDMS结构的高保型转移方法，包括如下步骤：

步骤一：制备待转移PDMS结构的硅模板2；具体包括如下子步骤：

子步骤一：制备硅片掩膜版；

子步骤二：以子步骤一制备的掩膜版对单晶硅1进行光刻和干法刻蚀，得到所需待转移PDMS结构的硅模板2；

步骤二：制作PDMS转移层5；具体包括以下子步骤：

子步骤一：制备PDMS等厚层3；

作为该子步骤中的更优方案，该过程通过制作PDMS转移层制备模具腔室I，然后将配比好的PDMS与固化剂进行真空处理后，倒入PDMS转移层模具腔室I内固化后实现；所述制作PDMS转移层制备模具腔室I的具体过程为：取两块洁净的石英玻璃板6、四块有机玻璃垫块8、一条实心柔性橡胶圈7、四个长尾夹，将实心柔性橡胶圈7放置在其中一块石英玻璃板6上围成一开放式圆腔，将有机玻璃垫块8放置在橡胶圈7的四个位置，然后将另外一块石英玻璃板6以正对最下面的石英玻璃板6的方向覆盖在上面组成PDMS转移层制备模具腔I，然后用长尾夹沿四个方向均匀加紧固定。