本發(fā)明涉及一種金屬微結(jié)構(gòu)制造的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的制備方法。

背景技術(shù)：

在RF MEMS(射頻微機(jī)電系統(tǒng))中，為了滿足功能、裝配、集成化等方面的技術(shù)要求，很多元器件都需要具有斜面、自由曲面等三維微結(jié)構(gòu)，特別是微同軸結(jié)構(gòu)，目前已引起了大多數(shù)研究學(xué)者的關(guān)注。

由一根金屬內(nèi)導(dǎo)體和包圍在其周圍并與之共軸的空管狀金屬外導(dǎo)體構(gòu)成的傳輸線稱為同軸線。目前同軸線是常見的信號傳輸線，中心的銅芯用于傳送高電平，其被絕緣材料包覆；絕緣材料為PE(聚乙烯)材質(zhì)，主要用于提高抗干擾性能，防止水、氧的侵蝕；絕緣材料外面是與銅芯共軸的筒狀金屬薄層，它既作為傳輸回路的一根導(dǎo)線，傳輸?shù)碗娖?，又具有屏蔽作用，通常?種結(jié)構(gòu)——金屬管狀、鋁塑料復(fù)合帶縱包搭接、編織網(wǎng)與鋁塑復(fù)合帶縱包組合，其中金屬管狀的屏蔽性能最好。

微機(jī)械加工技術(shù)主要包括體微機(jī)械加工技術(shù)、表面微機(jī)械加工技術(shù)、LIGA(即光刻、電鑄和注塑的縮寫)技術(shù)、準(zhǔn)LIGA技術(shù)、晶片鍵合技術(shù)和微機(jī)械組裝技術(shù)等。由于側(cè)壁陡直、深寬比大的微結(jié)構(gòu)不僅可以提高微型器件的性能，還能增加微型器件的強(qiáng)度，防止因機(jī)械失效或應(yīng)力集中產(chǎn)生的破壞，因此，三維微結(jié)構(gòu)的制作技術(shù)成為了MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))加工的關(guān)鍵技術(shù)之一。

現(xiàn)有3D-微同軸結(jié)構(gòu)的加工制備工藝大都是利用光刻工藝多層疊加技術(shù)制備的矩形同軸微結(jié)構(gòu)，但是此方法制備的微同軸結(jié)構(gòu)粗糙度較大且側(cè)壁垂直度較差，造成矩形同軸微結(jié)構(gòu)作為微器件的連接器件時，微器件的集成度難以進(jìn)一步提高，現(xiàn)有技術(shù)中還未見軸向與基底平行的圓形微同軸結(jié)構(gòu)的制備方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提出一種間接制備軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的制備方法，制備的橫向同軸微結(jié)構(gòu)作為微器件的連接器件，有利于提高微器件的集成度。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟：

在基底上表面涂覆釋放層；

在所述釋放層表面制備縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)，得到軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)；

去除所述軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)中的釋放層，使圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)與基底分離，圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)再橫向與基底鍵合，得到軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述基底為硅基底或金屬基底。

優(yōu)選的，所述釋放層的材質(zhì)為聚二甲基硅氧烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物或三元乙丙橡膠。

優(yōu)選的，所述釋放層的厚度為30～50nm。

優(yōu)選的，所述縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)包括實心圓柱形內(nèi)導(dǎo)體、套設(shè)在所述實心圓柱形內(nèi)導(dǎo)體外的圓環(huán)柱形外導(dǎo)體和設(shè)置在內(nèi)外導(dǎo)體間的支撐體；所述支撐體的材質(zhì)為聚四氟乙烯；所述圓環(huán)柱形外導(dǎo)體的外圓環(huán)上有一沿圓柱高度方向的矩形截面。

優(yōu)選的，所述實心圓柱形內(nèi)導(dǎo)體直徑為40～80μm；所述圓環(huán)柱形外導(dǎo)體的內(nèi)徑為120～200μm；所述圓環(huán)柱形外導(dǎo)體的厚度為8～12μm；所述支撐體的厚度為20～60μm；所述矩形截面的寬度大于實心圓柱形內(nèi)導(dǎo)體直徑且小于圓環(huán)柱形外導(dǎo)體的內(nèi)圓環(huán)直徑。

優(yōu)選的，所述釋放層的去除包括：將所述軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)浸泡于揮發(fā)性溶劑中，溶解釋放層。

優(yōu)選的，所述揮發(fā)性溶劑為氯仿、二氯甲烷和甲苯中的一種或幾種的混合物。

優(yōu)選的，所述縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的制備方法包括以下步驟：

利用紫外光刻法在釋放層上制備圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的膠膜結(jié)構(gòu)；

在所述膠膜結(jié)構(gòu)內(nèi)微電鑄金屬鑄層，再去除膠膜結(jié)構(gòu)，得到內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；

在所述內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)內(nèi)注塑支撐體，得到縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供了一種上述方案所述制備方法制備的軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)，包括基底和橫向結(jié)合于基底上的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供了一種軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟：在基底上表面涂覆釋放層；在所述釋放層表面制備縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)，得到軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)；去除所述軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)中的釋放層，使圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)與基底分離，圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)再橫向與基底鍵合，得到軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供的制備方法解決了現(xiàn)有微米級同軸結(jié)構(gòu)制備中橫向圓柱結(jié)構(gòu)難以實現(xiàn)的問題，避免了目前三維結(jié)構(gòu)多層工藝連續(xù)加工中面臨的中心對準(zhǔn)困難及側(cè)壁粗糙度大等問題，制備得到的軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)作為微器件的連接器件，有利于提高微器件的集成度。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的制備方法制備的軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的側(cè)壁粗糙度僅為30～50nm。

附圖說明

圖1a為本發(fā)明實施例制備金屬種子層的流程圖；

圖1b為本發(fā)明實施例制備金屬種子層的橫截面圖；

圖2a為本發(fā)明實施例制備微同軸內(nèi)外導(dǎo)體膠膜結(jié)構(gòu)的流程圖；

圖2b為本發(fā)明實施例制備的微同軸內(nèi)外導(dǎo)體膠膜結(jié)構(gòu)的橫截面圖；

圖3a為本發(fā)明實施例制備內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的流程圖；

圖3b為本發(fā)明實施例制備的內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的橫截面圖；

圖4a為本發(fā)明實施例注塑支撐體后的縱截面圖；

圖4b為本發(fā)明實施例注塑支撐體后的橫截面圖；

圖5為本發(fā)明實施例將縱向圓形微同軸結(jié)構(gòu)與基底分離并橫向鍵合到基底上的流程示意圖；

圖6a為第一掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6b為第二掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1～6中：1-硅基底，2-釋放層，3-金屬層，4-正光刻膠，5-遮光的正光刻膠膠膜結(jié)構(gòu)，6-金屬種子層，7-負(fù)性光刻膠，8-微同軸內(nèi)外導(dǎo)體膠膜結(jié)構(gòu)，9-金屬鑄層，10-內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，11-支撐體，12-圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟：

在基底上表面涂覆釋放層；

在所述釋放層表面制備縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)，得到軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)；

去除所述軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)中的釋放層，使圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)與基底分離，圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)再橫向與基底鍵合，得到軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明在基底上表面涂覆釋放層。在本發(fā)明中，所述基底優(yōu)選為硅基底或金屬基底；所述金屬基底優(yōu)選為銅基底；所述釋放層的材質(zhì)優(yōu)選為聚二甲基硅氧烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物或三元乙丙橡膠；所述釋放層的厚度優(yōu)選為30～50nm，更優(yōu)選為35～45nm。

在本發(fā)明中，所述聚二甲基硅氧烷在常溫下為無色透明的流體，優(yōu)選與固化劑混合后進(jìn)行涂覆；所述固化劑優(yōu)選為苯甲酸鈉和/或甲基四氫苯酐；所述聚二甲基硅氧烷與固化劑的質(zhì)量比優(yōu)選為4～8:1，更優(yōu)選為5～6:1。

在本發(fā)明中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物優(yōu)選為乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的固含量優(yōu)選為50～70％，更優(yōu)選為55～65％；在本發(fā)明中，乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液可直接用于涂覆，涂覆后隨著溶劑的揮發(fā)而固化成膜。

在本發(fā)明中，三元乙丙橡膠優(yōu)選為三元乙丙橡膠乳液，所述三元乙丙橡膠乳液的固含量優(yōu)選為50～70％，更優(yōu)選為55～65％；三元乙丙橡膠乳液可直接用于涂覆，涂覆后隨著溶劑的揮發(fā)而固化成膜。

本發(fā)明對涂覆的具體方法沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域的常規(guī)涂覆方法即可，優(yōu)選使用涂布機(jī)進(jìn)行涂覆。

在基底上表面涂覆釋放層后，本發(fā)明在所述釋放層表面制備縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)，得到軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，所述縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)優(yōu)選包括實心圓柱形內(nèi)導(dǎo)體、套設(shè)在所述實心圓柱形內(nèi)導(dǎo)體外的圓環(huán)柱形外導(dǎo)體和設(shè)置在內(nèi)外導(dǎo)體間的支撐體；所述圓環(huán)柱形外導(dǎo)體的外圓環(huán)上優(yōu)選有一沿圓柱高度方向的矩形截面。在本發(fā)明中，所述支撐體優(yōu)選為聚四氟乙烯；所述支撐體的厚度優(yōu)選為20～60μm，更優(yōu)選為25～40μm。在本發(fā)明中，所述實心圓柱形內(nèi)導(dǎo)體與所述圓環(huán)柱形外導(dǎo)體間隔設(shè)置；所述實心圓柱形內(nèi)導(dǎo)體直徑優(yōu)選為40～80μm，更優(yōu)選為50～70μm；所述圓環(huán)柱形外導(dǎo)體的內(nèi)徑優(yōu)選為120～200μm，更優(yōu)選為150～180μm；所述圓環(huán)柱形外導(dǎo)體的厚度優(yōu)選為8～12μm，更優(yōu)選為10μm；所述矩形截面的寬度優(yōu)選大于實心圓柱形內(nèi)導(dǎo)體直徑且小于圓環(huán)柱形外導(dǎo)體的內(nèi)圓環(huán)直徑。

在本發(fā)明中，所述縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的制備方法優(yōu)選包括以下步驟：

利用紫外光刻法在釋放層上制備圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的膠膜結(jié)構(gòu)；

在所述圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的膠膜結(jié)構(gòu)內(nèi)微電鑄金屬鑄層，再去除膠膜結(jié)構(gòu)，得到內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；

在所述內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)內(nèi)注塑支撐體，得到縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明利用紫外光刻法在釋放層上制備圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的膠膜結(jié)構(gòu)，優(yōu)選包括以下步驟：

在釋放層上依次真空濺射金屬層、涂覆正性光刻膠，得到第二基底；

將所述第二基底置于第一掩膜版下進(jìn)行第一紫外曝光，得到遮光的正光刻膠膠膜結(jié)構(gòu)，第一紫外曝光后進(jìn)行第一顯影，第一顯影后去除遮光的正光刻膠膠膜結(jié)構(gòu)，得到金屬種子層；

在所述金屬種子層上涂覆負(fù)性光刻膠，得到第三基底；

將所述第三基底置于第二掩膜版下進(jìn)行第二紫外曝光，第二紫外曝光后進(jìn)行第二顯影，得到微同軸內(nèi)外導(dǎo)體的膠膜結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明在釋放層上依次真空濺射金屬層、涂覆正性光刻膠，得到第二基底。在本發(fā)明中，為表述方便，將包含釋放層、金屬層和正性光刻膠的基底稱為第二基底。

在本發(fā)明中，所述金屬層的材質(zhì)優(yōu)選為銅、鎳或金；所述金屬層的厚度優(yōu)選為30～50nm，更優(yōu)選為35～45nm。本發(fā)明對真空濺射的具體方法沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域常規(guī)的真空濺射方法即可；

在本發(fā)明中，所述正性光刻膠的干膜厚度優(yōu)選為50～80nm，更優(yōu)選為60～70nm；本發(fā)明對正性光刻膠的種類沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域常規(guī)的正性光刻膠即可，優(yōu)選為RZJ-304正性光刻膠。

得到第二基底后，本發(fā)明將第二基底置于第一掩膜版下進(jìn)行第一紫外曝光。在本發(fā)明中，所述第一掩膜版優(yōu)選為玻璃材質(zhì)；所述第一掩膜版的厚度優(yōu)選為2mm～4mm，更優(yōu)選為3mm；所述第一掩膜版包括遮光部分和和與所述遮光部分互補(bǔ)的透光部分，所述透光部分包括中心的圓形以及與該圓形同心的圓環(huán)，所述圓環(huán)的外圓周上有一條沿圓周方向的直線段；所述透光部分的尺寸與上述縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的尺寸一致，在此不再贅述；所述遮光部分表面鍍鉻；所述紫外曝光的紫外光波長優(yōu)選為365～400nm，更優(yōu)選為370～390nm。

所述第一紫外曝光后，本發(fā)明將得到的產(chǎn)品進(jìn)行第一顯影。在本發(fā)明中，所述第一顯影用顯影液優(yōu)選為四甲基氫氧化銨顯影液；所述第一顯影優(yōu)選為靜態(tài)浸漬顯影；所述顯影的時間優(yōu)選為10～60s，更優(yōu)選為30～40s；所述顯影的溫度優(yōu)選為18～40℃，更優(yōu)選為20～25℃。

所述第一顯影后，本發(fā)明去除所得產(chǎn)品中遮光的正光刻膠膠膜結(jié)構(gòu)，得到金屬種子層。本發(fā)明優(yōu)選使用去膠劑去除正光刻膠；本發(fā)明對去膠劑的具體種類沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域常規(guī)的去膠劑即可，優(yōu)選為美國MicroChem公司的PG去膠劑。

得到金屬種子層后，本發(fā)明在所述金屬種子層上涂覆負(fù)性光刻膠，得到第三基底。在本發(fā)明中，為表述方便，將涂覆有負(fù)性光刻膠的基底稱為第三基底。本發(fā)明對負(fù)性光刻膠的種類沒有特殊要求，優(yōu)選為SU-8負(fù)性光刻膠；所述負(fù)性光刻膠的干膜厚度優(yōu)選為300～500μm，更優(yōu)選為350～450μm。

得到第三基底后，本發(fā)明將第三基底置于第二掩膜版下進(jìn)行第二紫外曝光。在本發(fā)明中，所述第二掩膜版的材質(zhì)和厚度與第一掩膜版相同，在此不再贅述；所述第二掩膜版包括遮光部分和與所述遮光部分互補(bǔ)的透光部分；所述遮光部分的形狀和尺寸與第一掩膜版的透光部分相同，在此不再贅述；所述遮光部分鍍鉻；

本發(fā)明對第一紫外曝光和第二紫外曝光的具體操作方法沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域常規(guī)的紫外曝光方法即可。

所述第二紫外曝光后，本發(fā)明將得到的產(chǎn)品進(jìn)行第二顯影，得到微同軸內(nèi)外導(dǎo)體的膠膜結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，所述第二顯影用的顯影液以及顯影操作與第一顯影的技術(shù)方案相同，在此不再贅述。

得到圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的膠膜結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明在圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的膠膜結(jié)構(gòu)內(nèi)微電鑄金屬鑄層，再去除圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的膠膜結(jié)構(gòu)，得到內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，所述金屬鑄層的材質(zhì)與金屬種子層一致，在此不再贅述；所述金屬鑄層的厚度優(yōu)選為300～500μm，更優(yōu)選為350～450μm；所述微電鑄的溫度優(yōu)選為30～60℃，更優(yōu)選為40～50℃。

本發(fā)明優(yōu)選使用去膠劑去除圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的膠膜結(jié)構(gòu)；本發(fā)明對去膠劑的具體種類沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域常規(guī)的去膠劑即可，優(yōu)選為PG去膠劑。

得到內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明在所述內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體之間注塑支撐體，得到縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，所述支撐體的種類與上述技術(shù)方案所述材質(zhì)一致，在此不再贅述；本發(fā)明對注塑的具體操作方法沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域常規(guī)的注塑方法即可。

得到軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明去除所述軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)中的釋放層，使圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)與基底分離。在本發(fā)明中，所述釋放層的去除優(yōu)選包括以下步驟：將所述軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)浸泡于揮發(fā)性溶劑中，溶解釋放層。在本發(fā)明中，所述揮發(fā)性溶劑優(yōu)選為氯仿、二氯甲烷和甲苯中的一種或幾種的混合物；所述浸泡的時間優(yōu)選為5～10min，更優(yōu)選為6～8min；所述浸泡的溫度優(yōu)選為室溫，無需進(jìn)行加熱和降溫。

圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)與基底分離后，本發(fā)明將圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)與基底橫向鍵合，得到軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，所述鍵合優(yōu)選為金屬鍵合，本發(fā)明對金屬鍵合的具體操作方法沒有特殊要求，使用本領(lǐng)域常規(guī)的金屬鍵合方法即可，優(yōu)選包括以下步驟：

利用離子束轟擊或等離子體輻射法對基底和圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的矩形截面進(jìn)行活化；

將圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的矩形截面與基底橫向貼合。

在本發(fā)明中，所述活化的時間優(yōu)選為30～60s，更優(yōu)選為40～50s；所述基底為硅基底時，本發(fā)明還包括在活化之前在硅基底表面濺射金屬層的步驟；所述金屬層的厚度優(yōu)選為30～50nm，更優(yōu)選為35～45nm；所述金屬層的材質(zhì)優(yōu)選為銅、鎳或金。本發(fā)明利用離子束轟擊或等離子體輻射使待鍵合片表面的氧化物和污漬得到清除，獲得新鮮的潔凈表面，同時使得鍵合表面生成活躍的、不完整的化學(xué)鍵，鍵合界面接觸后，極其不穩(wěn)定的化學(xué)鍵開始自發(fā)反應(yīng)形成牢固的化學(xué)鍵。

本發(fā)明利用釋放層的可剝離性，首先制備縱向的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)，再將圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)分離后橫向鍵合到基底上，利用金屬鍵合的方式將圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)橫向與基底牢固的結(jié)合，得到一種軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有微米級同軸結(jié)構(gòu)制備中橫向圓柱結(jié)構(gòu)難以實現(xiàn)的難題。

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的制備方法進(jìn)行詳細(xì)的說明，但是不能把它們理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

實施例1

a)制備金屬種子層：如圖1a～1b所示，在硅基底上涂覆厚度50nm的聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜作為釋放層，在釋放層上真空濺射厚度50nm的銅金屬層，在銅金屬層上涂覆厚度50nm的正性光刻膠；將涂覆正性光刻膠的硅基片置于第一掩膜版下用波長為365nm的紫外光曝光，所述第一掩膜版為玻璃材質(zhì)、厚度為3mm的鍍鉻掩膜版，第一掩膜版上刻有透光部分(透光部分包括中心的圓形以及與該圓形同心的圓環(huán)，其余部分為遮光部分所述圓環(huán)的外圓周上具有一段直線段，其中內(nèi)部實心圓的直徑為40μm，外部圓環(huán)的內(nèi)圓直徑為120μm，圓環(huán)厚度為20μm，直線段長度為50μm)；將曝光后的硅基片浸沒在四甲基氫氧化銨顯影液中顯影，然后用PG去膠劑去除正光刻膠，即獲得所需金屬種子層；

b)制備微同軸內(nèi)外導(dǎo)體膠膜結(jié)構(gòu)：如圖2a～2b所示，在金屬種子層6上涂覆一層厚度為400um的SU-8負(fù)性光刻膠，；將涂覆負(fù)性光刻膠的硅基底在第二掩膜版下進(jìn)行紫外光曝光，第二掩膜版為玻璃材質(zhì)、厚度為3mm，包括遮光部分和透光部分遮光部分的形狀和尺寸與第一掩膜版透光部分相同；將曝光后的硅基底在四甲基氫氧化銨顯影液中顯影，獲得微同軸內(nèi)外導(dǎo)體膠膜結(jié)構(gòu)；

c)制備內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)：如圖3a～3b所示，將微同軸內(nèi)外導(dǎo)體膠膜結(jié)構(gòu)置于電鑄液中在32.2℃的電鑄溫度下進(jìn)行微電鑄銅，得到電鑄銅；用PG去膠劑去除膠膜結(jié)構(gòu)，得到內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，控制電鑄銅厚度為400um，其中電鑄液的組分包括9080g無水硫酸銅、1283ml硫酸、4ml鹽酸和76g十二水硫酸鋁鉀；

d)制備縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)：如圖4a～4b所示，在內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)內(nèi)注塑支撐體，所述支撐體為聚四氟乙烯，得到縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)；

e)將軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)浸泡于氯仿中，使釋放層溶解，將圓形金屬微同軸結(jié)構(gòu)在無塵手套箱內(nèi)從硅基片上揭下并橫向鍵合到新的硅基片上，即獲得軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)。

按照GB/T 1031-2009《表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》中的方法對所得軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的側(cè)壁粗糙度進(jìn)行檢測，可得其側(cè)壁粗糙度為30.5nm。

實施例2

a)制備金屬種子層：如圖1a～1b所示，在硅基底上涂覆厚度30nm的聚二甲基硅氧烷薄膜作為釋放層，在釋放層上真空濺射厚度30nm的銅金屬層，在銅金屬層上涂覆厚度30nm的正性光刻膠；將涂覆正性光刻膠的硅基片置于第一掩膜版下用波長為365nm的紫外光曝光，所述第一掩膜版為玻璃材質(zhì)、厚度為3mm的鍍鉻掩膜版，第一掩膜版上刻有透光部分(透光部分包括中心的圓形以及與該圓形同心的圓環(huán)，其余部分為遮光部分所述圓環(huán)的外圓周上具有一段直線段，其中內(nèi)部實心圓的直徑為80μm，外部圓環(huán)的內(nèi)圓直徑為120μm，圓環(huán)厚度為20μm，直線段長度為100μm)；將曝光后的硅基片浸沒在四甲基氫氧化銨顯影液中顯影，然后用PG去膠劑去除正光刻膠，即獲得所需金屬種子層；

b)制備微同軸內(nèi)外導(dǎo)體膠膜結(jié)構(gòu)：如圖2a～2b所示，在金屬種子層上涂覆一層厚度為500um的SU-8負(fù)性光刻膠；將涂覆負(fù)性光刻膠的硅基底在第二掩膜版下進(jìn)行紫外光曝光，第二掩膜版為玻璃材質(zhì)、厚度為3mm，包括遮光部分和透光部分遮光部分的形狀和尺寸與第一掩膜版透光部分相同；將曝光后的硅基底在四甲基氫氧化銨顯影液中顯影，獲得微同軸內(nèi)外導(dǎo)體膠膜結(jié)構(gòu)；

c)制備內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)：如圖3a～3b所示，將微同軸內(nèi)外導(dǎo)體膠膜結(jié)構(gòu)置于電鑄液中在45℃的電鑄溫度下進(jìn)行微電鑄銅，得到電鑄銅；用PG去膠劑去除膠膜結(jié)構(gòu)，得到內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，控制電鑄銅厚度為500um，其中電鑄液的組分包括9080g無水硫酸銅、1283ml硫酸、4ml鹽酸和76g十二水硫酸鋁鉀；

d)制備縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)：如圖4a～4b所示，在內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)內(nèi)注塑聚四氟乙烯，得到縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)；

e)將軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)浸泡于二氯甲烷中，使釋放層溶解，將圓形金屬微同軸結(jié)構(gòu)在無塵手套箱內(nèi)從硅基片上揭下并橫向鍵合到新的硅基片上，即獲得軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)。

按照GB/T 1031-2009《表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》中的方法對所得軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的側(cè)壁粗糙度進(jìn)行檢測，可得其側(cè)壁粗糙度為32.1nm。

實施例3

a)制備金屬種子層：如圖1a～1b所示，在銅基底上涂覆厚度40nm的聚二甲基硅氧烷薄膜作為釋放層，在釋放層上真空濺射厚度40nm的鎳金屬層，在鎳金屬層上涂覆厚度30nm的正性光刻膠；將涂覆正性光刻膠的硅基片置于第一掩膜版下用波長為365nm的紫外光曝光，所述第一掩膜版為玻璃材質(zhì)、厚度為3mm的鍍鉻掩膜版，第一掩膜版上刻有透光部分(透光部分包括中心的圓形以及與該圓形同心的圓環(huán)，其余部分為遮光部分所述圓環(huán)的外圓周上具有一段直線段，其中內(nèi)部實心圓的直徑為60μm，外部圓環(huán)的內(nèi)圓直徑為140μm，圓環(huán)厚度為20μm，直線段長度為80μm)；將曝光后的硅基片浸沒在四甲基氫氧化銨顯影液中顯影，然后用PG去膠劑去除正光刻膠，即獲得所需金屬種子層；

b)制備微同軸內(nèi)外導(dǎo)體膠膜結(jié)構(gòu)：如圖2a～2b所示，在金屬種子層上涂覆一層厚度為400um的SU-8負(fù)性光刻膠，；將涂覆負(fù)性光刻膠的硅基底在第二掩膜版下進(jìn)行紫外光曝光，第二掩膜版為玻璃材質(zhì)、厚度為3mm，包括遮光部分和透光部分遮光部分的形狀和尺寸與第一掩膜版透光部分相同；將曝光后的硅基底在四甲基氫氧化銨顯影液中顯影，獲得微同軸內(nèi)外導(dǎo)體膠膜結(jié)構(gòu)；

c)制備內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)：如圖3a～3b所示，將微同軸內(nèi)外導(dǎo)體膠膜結(jié)構(gòu)置于電鑄液中在45℃的電鑄溫度下進(jìn)行微電鑄鎳，得到電鑄鎳；用PG去膠劑去除膠膜結(jié)構(gòu)，得到內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，控制電鑄鎳厚度為400um，其中電鑄液的組分包括氨基磺酸鎳120～160g/L，氯化鎳3～5g/L，硼酸30～35g/L。

d)制備縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)：如圖4a～4b所示，在內(nèi)外金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)內(nèi)注塑聚四氟乙烯，得到縱向圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)；

e)將軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)浸泡于甲苯中，使釋放層溶解，將圓形金屬微同軸結(jié)構(gòu)在無塵手套箱內(nèi)從硅基片上揭下并橫向鍵合到新的硅基片上，即獲得軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)。

按照GB/T 1031-2009《表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》中的方法對所得軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)的側(cè)壁粗糙度進(jìn)行檢測，可得其側(cè)壁粗糙度為48.5nm。

根據(jù)以上實施例可知，本發(fā)明提供的制備方法解決了現(xiàn)有微米級同軸結(jié)構(gòu)制備中橫向圓柱結(jié)構(gòu)難以實現(xiàn)的問題，制備得到的軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)側(cè)壁粗糙度小，且由于是橫向同軸結(jié)構(gòu)，無需考慮側(cè)壁垂直度的問題，將本發(fā)明制備的軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)用于微器件的連接，有利于提高微器件的集成度。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。