The invention discloses a micro cavity was prepared on silicon substrate metal structure, namely: first, sputtering a layer of metal on a silicon substrate; the sputtering layer is coated with a positive photoresist by exposing the metal seed layer is needed; in the metal seed layer is again coated photoresist mask has the use of different patterns of the photoresist layer is exposed; turn on the substrate after exposure, developing micro electroforming, the metal film micro structure; finally, removing the photoresist, the metal micro cavity structure. The invention uses a photoresist, two times the exposure, a developer and a micro electroforming can obtain full metal micro cavity structure, avoids the tedious process of fabrication in alignment of the difficult, side wall roughness and sidewall verticality degree low, not only simplifies the process steps but, to shorten the preparation cycle.
【技术实现步骤摘要】
一种在硅基底上制备微空腔金属结构的方法
本专利技术涉及金属微结构制造
,特别是涉及一种在硅基底上制备全金属微空腔结构的方法,特别是涉及到一种基于二次曝光的UV-LIGA工艺在硅基底上制备微空腔金属结构。
技术介绍
在MEMS(微机电系统)中,微空腔结构在许多领域如高频微波传输、传感器、微谐振器等领域具有较为广泛的应用前景,引起了研究者越来越多的关注。由于其尺寸微小,且复杂度相对于平面开放式的微结构大为增加,微空腔结构的制作工序较为复杂。现有3D-微空腔结构的加工制备工艺大都是利用光刻工艺制作出空腔凹槽,然后进行电铸,光刻工艺与电镀工艺对此交替使用,最后电镀出微空腔结构,将光刻胶剥离即可制得微空腔结构。此方法工序较为繁琐,制作周期较长,且制备的微空腔结构容易出现粗糙度较大、侧壁垂直度较差等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在硅基底上制备全金属微空腔结构的方法,采用的技术手段是牺牲层、真空溅射、UV-LIGA、微电铸及微电铸后处理技术,一次旋涂、二次曝光、一次显影、一次电铸的方法,可解决目前的多层连续加工工艺存在的中心对准难、金属外壁粗糙度大以及垂直度低等问题。为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:一种在硅基底上制备全金属微空腔结构的方法,该方法具体包括以下步骤:在硅基底上真空溅射一层厚度约为30nm的铜金属层,在金属层上涂覆一层厚度约为50nm的正光刻胶,将涂覆正性光刻胶的硅基片置于刻有图案1、玻璃材质、厚度为3mm的镀铬1号掩膜版下,使用波长约为365纳米的紫外光曝光;将硅基片浸没在TMAH显影液中显影,刻蚀掉暴露的金属层,并去除未曝光 ...
【技术保护点】
一种在硅基底上制备全金属微空腔结构的方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:在硅基底上溅射一层厚度约为30nm的铜金属层,在金属层上涂覆一层厚度约为50nm的正光刻胶,将涂覆正性光刻胶的硅基片置于刻有图案1、玻璃材质、厚度为3mm的镀铬1号掩膜版下,使用波长约为365nm的紫外光曝光;将硅基片浸没在TMAH显影液中显影,刻蚀掉暴露的金属层,并去除未曝光的正光刻胶,获得所需金属种子层;在硅底层上涂覆一层50μm厚的正光刻胶;将涂覆正光刻胶的硅基片置于刻有图案2、玻璃材质、厚度为3mm的镀铬2号掩膜版下,用波长约为365nm的紫外光曝光;将曝光过的硅基片置于刻有图案3、玻璃材质、厚度为3mm的镀铬3号掩膜版下,用波长约为365nm的紫外光曝光;将二次曝光后的硅基底置于TMAH显影液中显影,获得微结构的胶膜结构;将胶膜结构置于由9080g无水硫酸铜、1283ml硫酸、4ml盐酸以及76g十二水硫酸铝钾混合配制的电铸液中,在32.2℃的电铸温度下进行微电铸,得到微空腔金属结构;用PG去胶剂去除硅基片上的正光刻胶胶膜结构,获得微空腔金属结构。
【技术特征摘要】
1.一种在硅基底上制备全金属微空腔结构的方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:在硅基底上溅射一层厚度约为30nm的铜金属层,在金属层上涂覆一层厚度约为50nm的正光刻胶,将涂覆正性光刻胶的硅基片置于刻有图案1、玻璃材质、厚度为3mm的镀铬1号掩膜版下,使用波长约为365nm的紫外光曝光;将硅基片浸没在TMAH显影液中显影,刻蚀掉暴露的金属层,并去除未曝光的正光刻胶,获得所需金属种子层;在硅底层上涂覆一层50μm厚的正光刻胶;将涂覆正光刻胶的硅基片置于刻有图案2、玻璃材质、厚度为3mm的镀铬2号掩膜版下,用波长约为365nm的紫外光曝光;将曝光过的硅基片置于刻有图案3、玻璃材质、厚度为3mm的镀铬3号掩膜版下,用波长约为365nm的紫外光曝光;将二次曝光后的硅基底置于TMAH显影液中显影,获得微结构的胶膜结构;将胶膜结构置于由9080g无水硫酸铜、1283ml硫酸、4ml盐酸以及76g十二水硫酸铝钾混合配制的电铸液中...
【专利技术属性】
技术研发人员:阮久福,宋哲,董耘琪,张称,赵欣悦,黄波,
申请(专利权)人:合肥工业大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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