氧等離子體刻蝕聚二甲基硅氧烷表面形貌的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供氧等離子體刻蝕聚二甲基硅氧烷表面形貌的方法。將制備的PDMS印章，置于氧等離子體氣氛下，對(duì)PDMS印章進(jìn)行刻蝕，得到表面微結(jié)構(gòu)。并且詳細(xì)介紹了制備具有規(guī)整微結(jié)構(gòu)的CD表面微結(jié)構(gòu)的方法；本發(fā)明選用氧等離子體對(duì)復(fù)制模塑技術(shù)得到的具有表面微結(jié)構(gòu)的PDMS印章進(jìn)行刻蝕，通過(guò)改變氧等離子體刻蝕時(shí)間，精確調(diào)控PDMS印章微結(jié)構(gòu)的高度。該技術(shù)成本低、精度高、操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用范圍廣。在不改變PDMS印章形貌的條件下，用氧等離子體調(diào)控PDMS印章的形貌高度。采用本發(fā)明的方法制得的微結(jié)構(gòu)在在光學(xué)、微電子、傳感器、生物醫(yī)學(xué)等很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】氧等離子體刻蝕聚二甲基硅氧烷表面形貌的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚合物彈性體表面的刻蝕加工技術(shù)，具體涉及一種？013表面形貌的氧等離子體刻蝕工藝。特別是氧等離子體刻蝕聚二甲基硅氧烷表面形貌的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]刻蝕技術(shù)是微電子制造工藝以及微納制造工藝中的一種相當(dāng)重要的步驟，是與光刻相聯(lián)系的圖形化處理的一種主要工藝。聚二甲基硅氧烷$013)是常用的一種微電子芯片材料；它具有聚合物材料的普遍特點(diǎn)，另外還有較高的光學(xué)透明度和較好的生物相容性，無(wú)毒、微復(fù)制能力強(qiáng)。目前常用刻蝕方法有兩類:干法刻蝕和濕法刻蝕。對(duì)于采用微米級(jí)和亞微米量級(jí)線寬的超大規(guī)模集成電路，刻蝕方法必須具有較高的各向異性特性，才能保證圖形的精度，但濕法刻蝕不能滿足這一要求。干法刻蝕中常用的光刻技術(shù)，由于其精確度，穩(wěn)定性等要求，通常需要復(fù)雜的設(shè)備和工藝，需要考慮和控制的因素較多，成本高，流程繁瑣，不適合大批量生產(chǎn)。本文提供了一種干法刻蝕技術(shù)，用氧等離子體刻蝕？013印章表面形貌，得到具有不同高度的？013印章，該方法加工批量大，控制容易，成本低，對(duì)環(huán)境污染少，適用于工業(yè)生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了利用氧等離子體對(duì)聚二甲基硅氧烷表面形貌進(jìn)行刻蝕的方法。本發(fā)明選用氧等離子體對(duì)復(fù)制模塑技術(shù)得到的具有表面微結(jié)構(gòu)的？013印章進(jìn)行刻蝕，通過(guò)改變氧等離子體刻蝕時(shí)間與刻蝕步驟，精確調(diào)控印章微結(jié)構(gòu)的高度。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，發(fā)明了一種利用氧等離子體對(duì)聚二甲基硅氧烷表面形貌進(jìn)行刻蝕的方法:將制備的？013印章，置于氧等離子體氣氛下，對(duì)？013印章進(jìn)行刻蝕，得到表面微結(jié)構(gòu)。
[0005]改變氧等離子體的處理時(shí)間，得到具有不同高度的表面微結(jié)構(gòu)。時(shí)間越長(zhǎng)，高度越小。
[0006]本發(fā)明制備具有規(guī)整微結(jié)構(gòu)的03表面微結(jié)構(gòu)的方法，包括步驟如下:
[0007]1)、用膠帶將03光盤頂層的涂漆保護(hù)層粘掉，得到具有規(guī)整微結(jié)構(gòu)的03模板；
[0008]2)、將？013預(yù)聚體和交聯(lián)劑按質(zhì)量比為(5-20): 1混合后，用玻璃棒充分?jǐn)嚢栊纬删鶆虻念A(yù)聚物；
[0009]3)、將混合好的預(yù)聚物在循環(huán)水式多用真空泵中脫氣后，澆注到步驟1)制備的⑶模板表面，60-90攝氏度加熱2-4小時(shí)進(jìn)行交聯(lián)；
[0010]4)、將？013從⑶模板緩慢揭下，得到具有⑶模板負(fù)向微結(jié)構(gòu)的？013印章；
[0011]5)、將制備的？013印章剪切成正方形，置于氧等離子體氣氛下，改變氧等離子體的處理時(shí)間，對(duì)？013印章進(jìn)行刻蝕，得到具有不同高度的表面微結(jié)構(gòu)。
[0012]改變氧等離子體的處理時(shí)間控制？013印章表面形貌的高度。
[0013]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了利用氧等離子體對(duì)聚二甲基硅氧烷表面形貌進(jìn)行刻蝕的方法。本發(fā)明選用氧等離子體對(duì)復(fù)制模塑技術(shù)得到的具有表面微結(jié)構(gòu)的？013印章進(jìn)行刻蝕，通過(guò)改變氧等離子體刻蝕時(shí)間與刻蝕步驟，精確調(diào)控印章微結(jié)構(gòu)的高度。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0015]該技術(shù)成本低、精度高、操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用范圍廣。在不改變？013印章形貌的條件下，用氧等離子體調(diào)控？013印章的形貌高度。避免了其他方法中昂貴儀器的使用、復(fù)雜的工藝條件、和苛刻的實(shí)驗(yàn)參數(shù)等缺點(diǎn)。采用本發(fā)明的方法制得的微結(jié)構(gòu)在在光學(xué)、微電子、傳感器、生物醫(yī)學(xué)等很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1復(fù)制得到的？013印章形貌的原子力圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1刻蝕5-11后的？013印章形貌的原子力圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2刻蝕20-11后的？013印章形貌的原子力圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
[0020]實(shí)施例1:
[0021]一種利用氧等離子體對(duì)聚二甲基硅氧烷表面形貌進(jìn)行刻蝕的方法，包括以下步驟:
[0022]步驟一、用膠帶將03光盤頂層的涂漆保護(hù)層粘掉，得到具有規(guī)整微結(jié)構(gòu)的03模板；
[0023]步驟二、將？013預(yù)聚體和交聯(lián)劑按質(zhì)量比為10: 1混合后，用玻璃棒充分?jǐn)嚢栊纬删鶆虻念A(yù)聚物；
[0024]步驟三、將混合好的預(yù)聚物在循環(huán)水式多用真空泵中脫氣后，澆注到步驟一制備的03模板表面，80攝氏度加熱3小時(shí)進(jìn)行交聯(lián)；
[0025]步驟四、將？013從03模板緩慢揭下，得到具有03模板負(fù)向微結(jié)構(gòu)的？013印章，表面形貌如圖1所示，圖1為原子力圖，印章高度為17011111 ；
[0026]步驟五、將上述制備的？013印章剪切成正方形，置于氧等離子體氣氛下，對(duì)？013印章進(jìn)行刻蝕5111111。？013印章表面微結(jié)構(gòu)高度減小，如圖2所示，其中圖2為原子力圖，？018印章高度為10011111。
[0027]實(shí)施例2:
[0028]一種利用氧等離子體對(duì)聚二甲基硅氧烷表面形貌進(jìn)行刻蝕的方法，包括以下步驟:
[0029]步驟一、用膠帶將03光盤頂層的涂漆保護(hù)層粘掉，得到具有規(guī)整微結(jié)構(gòu)的03模板；
[0030]步驟二、將？013預(yù)聚體和交聯(lián)劑按質(zhì)量比為20:1混合后，用玻璃棒充分?jǐn)嚢栊纬删鶆虻念A(yù)聚物；
[0031]步驟三、將混合好的預(yù)聚物在循環(huán)水式多用真空泵中脫氣后，澆注到步驟一制備的03模板表面，60攝氏度加熱4小時(shí)進(jìn)行交聯(lián)；
[0032]步驟四、將？013從03模板緩慢揭下，得到具有03模板負(fù)向微結(jié)構(gòu)的？013印章；
[0033]步驟五、將上述制備的？013印章剪切成正方形，置于氧等離子體氣氛下，對(duì)？013印章進(jìn)行刻蝕20111111。？018印章表面微結(jié)構(gòu)高度繼續(xù)減小，如圖3所示，其中圖3為原子力圖，？018印章高度繼續(xù)減小到6011111。
【權(quán)利要求】
1.一種利用氧等離子體對(duì)聚二甲基硅氧烷表面形貌進(jìn)行刻蝕的方法，其特征是將制備的PDMS印章，置于氧等離子體氣氛下，對(duì)PDMS印章進(jìn)行刻蝕，得到表面微結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是改變氧等離子體的處理時(shí)間，得到具有不同高度的表面微結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是制備具有規(guī)整微結(jié)構(gòu)的CD表面微結(jié)構(gòu)的方法，其特征是步驟如下: 1)、用膠帶將CD光盤頂層的涂漆保護(hù)層粘掉，得到具有規(guī)整微結(jié)構(gòu)的CD模板； 2)、將PDMS預(yù)聚體和交聯(lián)劑按質(zhì)量比為(5-20):1混合后，用玻璃棒充分?jǐn)嚢栊纬删鶆虻念A(yù)聚物； 3)、將混合好的預(yù)聚物在循環(huán)水式多用真空泵中脫氣后，澆注到步驟I)制備的CD模板表面，60-90攝氏度加熱2-4小時(shí)進(jìn)行交聯(lián)； 4)、將PDMS從CD模板緩慢揭下，得到具有CD模板負(fù)向微結(jié)構(gòu)的PDMS印章； 5)、將制備的PDMS印章剪切成正方形，置于氧等離子體氣氛下，改變氧等離子體的處理時(shí)間，對(duì)PDMS印章進(jìn)行刻蝕，得到具有不同高度的表面微結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B81C1/00GK104445052SQ201410736063
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】魯從華, 姬海鵬 申請(qǐng)人:天津大學(xué)