[发明专利]一种干法转印光刻胶制备微纳结构的方法

说明书

本发明揭示了一种干法转印光刻胶制备微纳结构的方法。本发明通过对衬底进行修饰以降低光刻胶与衬底的粘附力，然后在光刻胶上曝光并显影得到所需的结构，再利用黏贴层选择性的把光刻胶从衬底上剥离，把剥离下来的光刻胶转移释放到所需要的衬底上，然后镀金属并lift‑off处理，本发明突破了传统加工对衬底材料，形状和尺寸的限制，可实现任意衬底上微纳结构的制备。

技术领域：

本发明涉及一种干法转印光刻胶制备微纳结构的方法，可用于微纳制造，光学领域，电学，无线电领域，生物领域，MEMS领域，NEMS领域。

技术背景：

微纳制造技术是指尺度为毫米、微米和纳米量级的零件，以及由这些零件构成的部件或系统的设计、加工、组装、集成与应用技术，是衡量一个国家制造水平的重要标志，对提高人们的生活水平，促进产业发展与经济增长，保障国防安全等方法发挥着重要作用。基于半导体制造工艺的光刻技术是最常用的手段之一。传统的光刻技术主要是通过在硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序，然而传统的光刻技术在衬底的材料，形状，粘附性，导电性，平整度等方面受到很大的限制，特别的，对于不导电非平面衬底上微纳结构的高精度制备面临着很大的挑战。以上这些极大的影响了微纳制造及相关领域的发展。

lift-off：剥离工艺。

发明内容：

为了克服上述技术问题，本发明公开了一种干法转印光刻胶制备微纳结构的方法，本发明采用一种干法转印(光刻胶)制备微纳结构的新方法，可有效解决在不导电衬底，曲面衬底，柔性衬底，润湿性能差的衬底上极难加工微纳结构的问题。本发明为光学领域，电学领域，声学领域，生物领域，MEM制造，NEMS制造，集成电路等领域提供了一种有效的解决方案。

一种干法转印光刻胶制备微纳结构的方法，包括以下步骤：

步骤一、提供供体衬底和受体衬底，并清洗；

步骤二、供体衬底上旋涂光刻胶得到薄膜；

步骤三、在光刻胶上加工出所设计的图案；

步骤四、在加工出图案后的光刻胶上覆盖一层黏贴层；

步骤五、揭开黏贴层，同时黏贴层及图案化之后的光刻胶一起从供体衬底上剥离下来；

步骤六、把剥离下来的带有图案化光刻胶的黏贴层粘附于受体衬底上；

步骤七、把光刻胶释放于受体衬底上，同时撕走黏贴层，完成光刻胶的转移；

步骤八、以转移后的光刻胶为掩膜，对衬底进行镀功能材料薄膜；

步骤九、对镀膜后的样品进行lift-off以去除光刻胶及其上面的金属；

其中步骤五中，黏贴层和光刻胶间附着力大于光刻胶与供体衬底的粘力；步骤六中，光刻胶与受体衬底的粘力大于黏贴层和光刻胶间附着力，所述步骤七中释放的过程通过控制释放时环境的温度或者释放时剥离黏贴层的速度来实现黏贴层附着力大小的转换。

进一步的改进，供体衬底清洗后在衬底表面修饰光刻胶抗粘层降低光刻胶与供体衬底的附着力。

进一步的改进，在供体衬底表面修饰光刻胶抗粘层为高温气体修饰法或抽真空气体修饰法；高温气体修饰法包括如下步骤：将衬底和光刻胶抗粘剂置于密闭空间中，其中，密闭空间的温度控制在60℃-800℃之间，保温1分钟以上，直接取出衬底；

所述抽真空气体修饰法包括如下步骤：将将衬底和光刻胶抗粘剂置于密闭空间中，对密闭空间抽真空至光刻胶抗粘剂气化，保持1分钟以上，直接取出衬底。

进一步的改进，所述光刻胶抗粘层包括HMDS和十三氟正辛基硅烷；光刻胶抗粘层镀在衬底表面。