膜层的构图方法、微流控器件及其制作方法技术

一种膜层的构图方法，包括：提供具有第一表面(11)的膜层(1)；在膜层(1)的第一表面(11)上形成n个刻蚀阻挡层(21，22)，n为大于等于2的整数；以及利用n个刻蚀阻挡层(21，22)作为掩模对膜层(1)进行n次刻蚀而在第一表面(11)上形成凹陷结构，凹陷结构包括n种深度(h1，h2)不同的底面(1001，102)，所述深度(h1，h2)是在垂直于膜层(1)的方向上从不同底面(1001，102)到第一表面(11)的距离，n次刻蚀中的相邻两次刻蚀包括在前刻蚀和在后刻蚀，在完成在前刻蚀之后，去除n个刻蚀阻挡层(21，22)的一部分以形成在后刻蚀的掩模，其中n个刻蚀阻挡层(21，22)的被去除的部分的材料与在后刻蚀的掩模的材料至少部分不同。该膜层构图方法在满足精度要求的同时，制作工艺简单，生产效率较高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】膜层的构图方法、微流控器件及其制作方法
本公开至少一实施例涉及一种膜层的构图方法、微流控器件及其制作方法。
技术介绍
目前，膜层的刻蚀方法主要有干法刻蚀和湿法刻蚀。干法刻蚀和湿法刻蚀均需要配合掩模实现。干法刻蚀的刻蚀速率极慢，生产效率低且成本高；湿法刻蚀的刻蚀速率明显高于干法刻蚀的刻蚀速率，能够在膜层上制得尺寸为百微米级(例如大约100μm)的图案。然而，通常的膜层制作方法能够在一些特定材料制成的膜层上形成简单的流道、凹槽等结构，对于在某些材料例如玻璃制成的膜层或基板上形成一些复杂的结构，例如微流控器件中的高精度结构，通常的制作方法不能满足生产效率或制作精度的要求。通常，这些高精度的、复杂的结构利用对高分子材料的注塑成型工艺形成，而该工艺对于批量生产而言产能较低，且随着模具损伤导致成型产品的尺寸会发生变化，从而在模具成本和产品性能的稳定性上都具有不足之处。因此，对于制作这些高精度的、复杂的结构，在满足精度要求的同时，简化生产工艺对提高生产效率具有重要意义。
技术实现思路
本公开至少一实施例提供一种膜层的构图方法，该方法包括：提供膜层，包括第一表面；在所述膜层的第一表面上形成n个刻蚀阻挡层，其中，n为大于等于2的整数；以及利用所述n个刻蚀阻挡层作为掩模对所述膜层进行n次刻蚀而在所述第一表面上形成凹陷结构，所述凹陷结构包括n种深度不同的底面，所述深度是在垂直于所述膜层的方向上所述底面到所述第一表面的距离，所述n次刻蚀中的相邻两次刻蚀包括在前刻蚀和在后刻蚀，在完成所述在前刻蚀之后，去除所述n个刻蚀阻挡层的一部分以形成所述在后刻蚀的掩模；在完成所述在前刻蚀之后所述n个刻蚀阻挡层的被去除的所述部分的材料与所述在后刻蚀的掩模的材料至少部分不同。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，所述n个刻蚀阻挡层在垂直于所述膜层的第一方向上堆叠设置。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，所述n个刻蚀阻挡层包括相邻的两个刻蚀阻挡层，所述相邻的两个刻蚀阻挡层堆叠设置且包括靠近所述膜层的刻蚀阻挡层和远离所述膜层的刻蚀阻挡层，所述远离所述膜层的刻蚀阻挡层的一部分在所述膜层上的正投影与所述靠近所述膜层的刻蚀阻挡层在所述膜层上的正投影重叠，所述远离所述膜层的刻蚀阻挡层的另一部分在所述膜层上的正投影与所述靠近所述膜层的刻蚀阻挡层在所述膜层上的正投影不重叠；在完成所述在前刻蚀之后所述n个刻蚀阻挡层的被去除的所述部分为所述远离所述膜层的刻蚀阻挡层。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，所述远离所述膜层的刻蚀阻挡层覆盖所述靠近所述膜层的刻蚀阻挡层的远离所述膜层的上表面以及所述靠近所述膜层的刻蚀阻挡层的侧表面，所述侧表面与所述上表面相交。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，所述n个刻蚀阻挡层包括相邻的两个刻蚀阻挡层，所述相邻的两个刻蚀阻挡层堆叠设置且包括靠近所述膜层的刻蚀阻挡层和远离所述膜层的刻蚀阻挡层，所述靠近所述膜层的刻蚀阻挡层的一部分在所述膜层上的正投影与所述远离所述膜层的刻蚀阻挡层在所述膜层上的正投影重叠，所述靠近所述膜层的刻蚀阻挡层的另一部分在所述膜层上的正投影与所述远离所述膜层的刻蚀阻挡层在所述膜层上的正投影不重叠；在完成所述在前刻蚀之后所述n个刻蚀阻挡层的被去除的所述部分为所述靠近所述膜层的刻蚀阻挡层的所述另一部分。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，所述n个刻蚀阻挡层在所述膜层上的正投影彼此不重叠；所述n个刻蚀阻挡层包括在前的刻蚀阻挡层和在后的刻蚀阻挡层；所述在前的刻蚀阻挡层为在完成所述在前刻蚀之后所述n个刻蚀阻挡层的被去除的所述部分；所述在后的刻蚀阻挡层为在完成所述在后刻蚀之后所述n个刻蚀阻挡层的被去除的部分，所述在前的刻蚀阻挡层的材料与所述在后的刻蚀阻挡层的材料不同。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，所述n个刻蚀阻挡层的所述相邻的两个刻蚀阻挡层的材料彼此不相同。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，所述n个刻蚀阻挡层的材料均不相同。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，在所述在后刻蚀过程中，对在所述在后刻蚀之前所形成的所述底面继续进行刻蚀。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，所述凹陷结构在沿垂直于膜层的第一方向上的截面形状包括阶梯状。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，在所述n次刻蚀中，用湿法刻蚀对所述膜层进行刻蚀。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，所述n个刻蚀阻挡层中的每个刻蚀阻挡层的材料包括金属或金属氧化物。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，在完成所述在前刻蚀之后，采用湿法刻蚀去除所述n个刻蚀阻挡层的所述部分。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，所述形成n个刻蚀阻挡层包括：在所述膜层上形成覆盖所述膜层的第一刻蚀阻挡材料层，对所述第一阻挡材料层进行第一次构图工艺形成第一刻蚀阻挡层；……；在第n-1刻蚀阻挡层的远离所述膜层的一侧形成覆盖所述第n-1刻蚀阻挡层的第n刻蚀阻挡材料层，对所述第n刻蚀阻挡材料层进行第n次构图工艺以形成第n刻蚀阻挡层。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，形成所述n个刻蚀阻挡层中的每个刻蚀阻挡层包括：形成刻蚀阻挡材料层；在所述刻蚀阻挡材料层上形成光刻胶层；利用所述光刻胶层对所述刻蚀阻挡材料层进行光刻工艺以形成所述刻蚀阻挡层；以及去除所述光刻胶层。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，所述方法还包括：在对所述膜层进行所述n次刻蚀之前，形成覆盖所述膜层的第二表面的防刻蚀膜，第二表面与第一表面相对。例如，本公开至少一实施例提供的膜层的构图方法中，所述膜层为玻璃基板。本公开至少一实施例还提供一种微流控器件的制作方法，该方法包括采用本公开实施例提供的任意一种膜层的构图方法形成膜层。例如，本公开至少一实施例提供的微流控器件的制作方法还包括：还包括：提供第一膜层，其中，所述第一膜层包括第一表面；采用权利要求1-17任一所述的膜层的构图方法在所述第一膜层的第一表面上形成凹陷结构，所述凹陷结构包括具有第一深度的第一底面和具有第二深度的第二底面，所述第二深度小于所述第一深度；提供第二膜层，所述第二膜层包括突起；以及将所述第一膜层与所述第二膜层相对结合，以使得所述突起与所述第一膜层的第一底面贴合，从而在所述第一膜层的第二底面与所述第二膜层之间形成腔体。本公开至少一实施例还提供一种微流控器件，包括第一膜层，所述第一膜层包括第一表面，所述第一膜层的第一表面上设置有凹陷结构，所述凹陷结构包括具有第一深度的第一底面和具有第二深度的第二底面，所述第二深度小于所述第一深度；第二膜层，所述第二膜层包括突起；其中，所述突起与所述第一膜层的第一底面相对设置，从而在所述第一膜层的第二底面与所述第二膜层之间构成腔体。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本专利技术的一些实施例，而非对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜层的构图方法，包括：/n提供膜层，包括第一表面；/n在所述膜层的第一表面上形成n个刻蚀阻挡层，其中，n为大于等于2的整数；以及/n利用所述n个刻蚀阻挡层作为掩模对所述膜层进行n次刻蚀而在所述第一表面上形成凹陷结构，所述凹陷结构包括n种深度不同的底面，所述深度是在垂直于所述膜层的方向上所述底面到所述第一表面的距离，其中，/n所述n次刻蚀中的相邻两次刻蚀包括在前刻蚀和在后刻蚀，在完成所述在前刻蚀之后，去除所述n个刻蚀阻挡层的一部分以形成所述在后刻蚀的掩模；/n在完成所述在前刻蚀之后所述n个刻蚀阻挡层的被去除的所述部分的材料与所述在后刻蚀的掩模的材料至少部分不同。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种膜层的构图方法，包括：
提供膜层，包括第一表面；
在所述膜层的第一表面上形成n个刻蚀阻挡层，其中，n为大于等于2的整数；以及
利用所述n个刻蚀阻挡层作为掩模对所述膜层进行n次刻蚀而在所述第一表面上形成凹陷结构，所述凹陷结构包括n种深度不同的底面，所述深度是在垂直于所述膜层的方向上所述底面到所述第一表面的距离，其中，
所述n次刻蚀中的相邻两次刻蚀包括在前刻蚀和在后刻蚀，在完成所述在前刻蚀之后，去除所述n个刻蚀阻挡层的一部分以形成所述在后刻蚀的掩模；
在完成所述在前刻蚀之后所述n个刻蚀阻挡层的被去除的所述部分的材料与所述在后刻蚀的掩模的材料至少部分不同。


根据权利要求1所述的膜层的构图方法，其中，
所述n个刻蚀阻挡层包括相邻的两个刻蚀阻挡层，所述相邻的两个刻蚀阻挡层堆叠设置且包括靠近所述膜层的刻蚀阻挡层和远离所述膜层的刻蚀阻挡层，
所述远离所述膜层的刻蚀阻挡层的一部分在所述膜层上的正投影与所述靠近所述膜层的刻蚀阻挡层在所述膜层上的正投影重叠，所述远离所述膜层的刻蚀阻挡层的另一部分在所述膜层上的正投影与所述靠近所述膜层的刻蚀阻挡层在所述膜层上的正投影不重叠；
在完成所述在前刻蚀之后所述n个刻蚀阻挡层的被去除的所述部分为所述远离所述膜层的刻蚀阻挡层。


根据权利要求2所述的膜层的构图方法，其中，所述远离所述膜层的刻蚀阻挡层覆盖所述靠近所述膜层的刻蚀阻挡层的远离所述膜层的上表面以及所述靠近所述膜层的刻蚀阻挡层的侧表面，所述侧表面与所述上表面相交。


根据权利要求1所述的膜层的构图方法，其中，所述n个刻蚀阻挡层包括相邻的两个刻蚀阻挡层，所述相邻的两个刻蚀阻挡层堆叠设置且包括靠近所述膜层的刻蚀阻挡层和远离所述膜层的刻蚀阻挡层，
所述靠近所述膜层的刻蚀阻挡层的一部分在所述膜层上的正投影与所述远离所述膜层的刻蚀阻挡层在所述膜层上的正投影重叠，所述靠近所述膜层的刻蚀阻挡层的另一部分在所述膜层上的正投影与所述远离所述膜层的刻蚀阻挡层在所述膜层上的正投影不重叠；
在完成所述在前刻蚀之后所述n个刻蚀阻挡层的被去除的所述部分为所述靠近所述膜层的刻蚀阻挡层的所述另一部分。


根据权利要求1所述的膜层的构图方法，其中，
所述n个刻蚀阻挡层在所述膜层上的正投影彼此不重叠；
所述n个刻蚀阻挡层包括在前的刻蚀阻挡层和在后的刻蚀阻挡层；
所述在前的刻蚀阻挡层为在完成所述在前刻蚀之后所述n个刻蚀阻挡层的被去除的所述部分；所述在后的刻蚀阻挡层为在完成所述在后刻蚀之后所述n个刻蚀阻挡层的被去除的部分，所述在前的刻蚀阻挡层的材料与所述在后的刻蚀阻挡层的材料不同。


根据权利要求2-4任一所述的膜层的构图方法，其中，所述n个刻蚀阻挡层的所述相邻的两个刻蚀阻挡层的材料彼此不相同。


根据权利要求1-6任一所述的膜层的构图方法，其中，所述n个刻蚀阻挡层的材料均不相同。


根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿越，肖月磊，廖辉，蔡佩芝，李建，吴申康，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11