基于正性光刻膠的鎳陽模具制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微流控芯片制備領(lǐng)域，尤其涉及一種基于正性光刻膠的鎳陽模具制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光刻技術(shù)廣泛應用于微流控芯片的制備領(lǐng)域，光刻的質(zhì)量直接影響到制備金屬陽模及其微流控芯片的質(zhì)量，優(yōu)化調(diào)整光刻工藝與方法對提高產(chǎn)品質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。因此優(yōu)化調(diào)整光刻工藝對精確、快速制備微流控芯片顯著尤為重要。厚光刻膠光刻技術(shù)由于光衍射等現(xiàn)象的存在，使光刻膠圖案與襯底角度α不等于90°，如果光刻膠圖案與襯底的角度α不大于90°時，光刻膠圖案的側(cè)壁很難或不能被表面金屬化，產(chǎn)生不連續(xù)的金屬薄膜，使得圖案的底部與光刻膠表面不能順暢的導電，進而達不到表面金屬化的效果，或微電鑄后得到的金屬陽模的拔模角角度不小于90°，甚至影響后續(xù)的微電鑄工藝，從而使得在注塑時樣品產(chǎn)生邊緣翹起等問題。
[0003]目前，SU8等負性光刻膠在聚二甲基娃氧燒(polydimethylsiloxane, PDMS)微流控芯片及其微流控芯片金屬模具的制備領(lǐng)域中廣泛應用，常常被用來進行厚膠光刻工藝，光刻膠圖案與襯底的角度α不小于90°，但是SU8光刻膠存在光刻制備效率低、光刻膠應力大、去膠工藝難等問題，影響著微流控芯片的大批量生產(chǎn)與應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例提供了一種基于正性光刻膠的鎳陽模具制作方法，解決了光刻制備效率低、去膠工藝難，邊緣翹起的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N基于正性光刻膠的鎳陽模具制作方法，所述方法包括:
[0006]在襯底的正面均勻旋涂正性光刻膠；
[0007]利用目標圖案的負性掩膜板對所述襯底的正性光刻膠進行曝光，顯影后，得到圖形化的光刻膠；其中，在顯影后，在所述曝光的光刻膠區(qū)域內(nèi)露出所述襯底；
[0008]在具有所述圖形化的光刻膠的所述襯底上濺鍍鉻，形成均勻鉻層圖案；
[0009]將所述襯底分別置于丙酮、酒精中超聲清洗，用以去除所述圖形化的光刻膠；
[0010]對所述鉻層圖案進行增粘劑六甲基二硅胺蒸鍍，用以增強所述鉻層圖案與光刻膠的粘附性，并在所述鉻層圖案上均勻旋涂正性光刻膠；
[0011]利用所述鉻層圖案對所述襯底上的所述鉻層圖案上的光刻膠進行曝光，顯影后，得到鉻層圖案的光刻膠；
[0012]對所述鉻層圖案的光刻膠進行表面金屬化；
[0013]通過微電鑄對金屬化后的所述鉻層圖案的光刻膠進行金屬鎳陽模電鑄，得到鎳陽模具。
[0014]優(yōu)選地，所述曝光具體用于:將所述負性掩膜板上的目標圖案復制到所述正性光刻膠上。
[0015]優(yōu)選地，在所述得到圖形化的光刻膠后，所述方法還包括:將具有所述圖形化的光刻膠的所述襯底放入等離子清洗腔體，進行等離子清洗，用以去除顯影區(qū)域光刻膠的底層。
[0016]優(yōu)選地，其特征在于，在所述鉻層圖案上均勻旋涂正性光刻膠之后，還包括:對所述鉻層圖案上均勻旋涂的正性光刻膠進行烘烤工藝。
[0017]優(yōu)選地，所述鉻層圖案的光刻膠的側(cè)壁與所述襯底之間的夾角角度不小于90度。
[0018]優(yōu)選地，所述夾角角度通過所述曝光的時間來調(diào)整。
[0019]優(yōu)選地，所述鎳陽模具的拔模角不大于90度。
[0020]優(yōu)選地，所述襯底為玻璃或石英材料。
[0021]本發(fā)明實施例提供的基于正性光刻膠的鎳陽模具制作方法，利用目標圖案的負性掩膜板對所述襯底的正性光刻膠進行曝光，顯影后，得到圖形化的光刻膠；在具有所述圖形化的光刻膠的所述襯底上濺鍍鉻，形成均勻鉻層圖案；在所述鉻層圖案上均勻旋涂正性光刻膠；利用所述鉻層圖案對所述襯底上的所述鉻層圖案上的光刻膠進行曝光，顯影后，得到與上述鉻層圖案相同的光刻膠；對所述鉻層圖案的光刻膠進行表面金屬化；鉻層圖案的光刻膠的側(cè)壁與所述襯底之間的夾角角度不小于90度，使得金屬化薄膜均勻一致且導電性能好。通過微電鑄對金屬化后的所述鉻層圖案的光刻膠進行金屬鎳陽模電鑄，得到鎳陽模具，鎳陽模具的拔模角不大于90度，避免了鎳陽模具邊緣翹起。另外鎳陽模具的制作工藝簡便，去膠方便。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例提供的基于正性光刻膠的鎳陽模具制作方法流程圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實施例提供的基于正性光刻膠的鎳陽模具制作方法流程示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實施例提供的基于正性光刻膠的鎳陽模具制作場景示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例作進一步的詳細描述。
[0026]下面以圖1為例詳細說明本發(fā)明實施例提供的基于正性光刻膠的鎳陽模具制作方法，圖1為本發(fā)明實施例提供的基于正性光刻膠的鎳陽模具制作方法流程圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的基于正性光刻膠的鎳陽模具制作方法流程示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的基于正性光刻膠的鎳陽模具制作場景示意圖。如圖1、2和3所示，該方法包括如下步驟:
[0027]步驟SlOl、在襯底的正面均勻旋涂正性光刻膠；
[0028]具體地，襯底可以為玻璃或石英材料。玻璃和石英有優(yōu)良的光學性質(zhì)，有利于使用不同的化學方法對其進行表面改性，使用光敏玻璃光刻和蝕刻技術(shù)可以將微通道直接加工在玻璃和石英上。
[0029]光刻膠是用光刻技術(shù)將掩模上的微結(jié)構(gòu)精確轉(zhuǎn)移到襯底的關(guān)鍵媒介。光刻膠有兩種基本類型，一種是負性光刻膠，在曝光時發(fā)生交聯(lián)反應形成較曝光前更難溶的聚合物，負光刻膠曝光部分顯影后被固定而非曝光部分被洗掉；另一種是正性光刻膠，在曝光時聚合物發(fā)生鍵斷裂分解而變得更容易溶解，正光膠的曝光部分則在顯影后被洗掉，非曝光部分被固定。從而將光刻掩模上微流控芯片設(shè)計圖案轉(zhuǎn)移到光刻膠層上。正性光刻膠的特點是原本的光刻膠不能被某些溶劑溶解，當受適當波長光照射后發(fā)生光分解反應，切斷樹脂聚合體主鏈和從鏈之間的聯(lián)系，使其變?yōu)榭扇苄晕镔|(zhì)。因此當用正膠光刻時，可在襯底表面得到與光刻版遮光圖案完全相同的光刻膠圖形，正性膠分辨率較高，對一些常用金屬表面有較好粘附性。
[0030]具體過程是將襯底固定在旋轉(zhuǎn)臺上，襯底的正面朝上，用膠頭滴管將正性光刻膠滴在襯底上，旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)進行甩膠，使得正性光刻膠均勻旋涂在襯底上。
[0031]步驟S102、利用目標圖案的負性掩膜板對所述襯底的正性光刻膠進行曝光，顯影后，得到圖形化的光刻膠；其中，在顯影后，在所述曝光的光刻膠區(qū)域內(nèi)露出所述襯底；
[0032]負性掩膜板對于有圖形的區(qū)域要曝光，對于沒有圖形的區(qū)域要透光。
[0033]所述曝光具體用于:將所述負性掩膜板上的目標圖案復制到所述正性光刻膠上。
[0034]曝光可以是接觸式曝光、接近式曝光或投影式曝光。對已涂敷正性光刻膠的襯底進行曝光，使曝光部分發(fā)生光化學反應并改變其在顯影液中的溶解度，通過顯影，在光刻膠上顯現(xiàn)出與掩膜版相應的圖形，得到圖形化的光刻膠，在曝光的光刻膠區(qū)域內(nèi)露出所述襯底，呈凹狀，有圖形的區(qū)域凹下去，沒有圖形的區(qū)域不變。
[0035]可選地，在所述得到圖形化的光刻膠后，將具有所述圖形化的光刻膠的所述襯底放入等離子清洗腔體，進行等離子清洗，用以去除顯影區(qū)域光刻膠的底層。
[0036]底膠處理具體是去除用于屏蔽的光刻膠，得到所需要的光刻圖形，并為下一工序提供一個潔凈表面