与集成电路工艺兼容的三维微结构模压刻蚀方法技术

本发明专利技术公开了一种与集成电路工艺兼容的三维微结构模压刻蚀方法。该方法是利用叠层原理制造具有任意曲面的三维模压刻蚀模具，然后将该三维模具对衬底上的软质材料层进行模压刻蚀，得到微系统的三维结构。该方法的关键技术三维模具的制造，是通过叠层制造的方法获得，其中每一单层的制作属于二维平面结构制造，因此与集成电路工艺完全兼容；将对准过程集中在三维模具的制作过程中一次完成，降低了模压刻蚀工艺对套刻对准需求，提高了生产效率。此外，可以使用一块三维模具对不同材料多次重复使用，进行大批量生产，进一步降低了成本。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微机电系统刻蚀加工

技术介绍
微机电系统(MEMS)制造工艺是在IC工艺的基础上，将电路与执行部件集成在一起的工艺过程。与IC工艺不同，MEMS工艺需要对不同材料加工三维结构。现有的MEMS制造工艺可以分为以光刻、化学刻蚀为主要工艺手段的体硅微加工和表面微加工；以X光深光刻、电铸制模和注模复制为主要工艺手段的非硅结构加工(LIGA工艺)；以激光、微电火花和超精密切削与磨削为主要手段的特种微加工。在这些制造技术中只有硅表面微加工能与集成电路工艺完全兼容，但却不能加工三维微结构。其它的体硅加工、LIGA工艺和特种微加工虽然能制造多种材料的三维结构，但要通过键合、微装配实现系统集成。显然，这些工艺与集成电路工艺很难兼容，从而导致生产成本增加，MEMS功能也受到限制。一种压印光刻技术可用比较简单的设备实现nm级图案转移。Stephen Y.Chou在1995年首先提出小于25nm的模压光刻新思想。他用接触压印实现图形转移与复制，已成功地用于低成本、大批量生产CD盘的塑料压印生产线。其工艺过程为首先在不同模板材料上，如金属、石英、玻璃、陶瓷、绝缘材料和半导体等，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与集成电路工艺兼容的三维微结构模压刻蚀方法，其特征在于，包括：（１）根据三维结构模型，在计算机中生成模具的三维ＣＡＤ模型，然后将该三维模型切片，形成记录一系列模具截面薄层信息的切片文件；（２）以上述各层截面几何形状的切片 文件，生成对应截面薄层的掩膜文件，并按照单层掩模文件生成二维工作台的数控代码；（３）利用数控代码驱动光刻设备，对单层模板上的图形转移材料进行二维图形曝光、显影，结合干法刻蚀生成承载三维结构的某一截面层图案的模板；（４）重复步 骤（３）制作所有模板薄层，将各薄层模板按照对准标记组合在一起，形成三维模具，并对模具表面...

【技术特征摘要】
1.一种与集成电路工艺兼容的三维微结构模压刻蚀方法，其特征在于，包括(1)根据三维结构模型，在计算机中生成模具的三维CAD模型，然后将该三维模型切片，形成记录一系列模具截面薄层信息的切片文件；(2)以上述各层截面几何形状的切片文件，生成对应截面薄层的掩膜文件，并按照单层掩模文件生成二维工作台的数控代码；(3)利用数控代码驱动光刻设备，对单层模板上的图形转移材料进行二维图形曝光、显影，结合干法刻蚀生成承载三维...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志勇，刘胜，张鸿海，贺德建，胡晓峰，汪学方，陈志凌，马斌，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]