本發(fā)明涉及微機(jī)電，具體涉及一種快速制造微納米溝道的方法以及制備微納米脊的方法。

背景技術(shù)：

1、納米制造技術(shù)可以以高精度制造納米尺度的結(jié)構(gòu)，而納米結(jié)構(gòu)和器件由于具有優(yōu)異的物理性能和獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，在光學(xué)器件、超材料、納流體和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。因此，納米制造技術(shù)對(duì)于滿足各種應(yīng)用的迫切需求非常重要。

2、目前納米制造技術(shù)多采用高精度的離子束直寫、電子束曝光和激光直寫方法等。但該方法均依賴于昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，極大的提高了制造工藝成本，同時(shí)還具有串行耗時(shí)的工藝特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種快速制造微納米溝道的方法以及制備微納米脊的方法，具有高效創(chuàng)新、成本低、易于實(shí)現(xiàn)，還具有較大的應(yīng)用潛力和商業(yè)價(jià)值。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種快速制造微納米溝道的方法，包括以下步驟：

3、步驟1，獲取柔性層組合基板，所述柔性層組合基板包括基底、以及設(shè)置在基底上的柔性基底層，在所述柔性基底層的表面旋涂光刻膠；

4、步驟2，將旋涂有光刻膠的柔性層組合基板加熱；

5、步驟3，將經(jīng)過(guò)步驟2處理后的帶有光刻膠的柔性層組合基板冷卻至室溫；

6、步驟4，將經(jīng)過(guò)步驟3處理后的帶有光刻膠的柔性層組合基板上的帶有光刻膠的柔性基底層在基底上從柔性基底層一側(cè)向相對(duì)的另一側(cè)拉起剝離，在柔性基底層上的光刻膠上形成若干條陣列微納米溝道。

7、本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，在步驟4后還包括，最后將帶有陣列微納米溝道的帶有光刻膠的柔性基底層放置于紫外光下，曝光3~4min固化光刻膠。

8、本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，當(dāng)柔性層組合基板中的柔性基底層為pdms柔性基底層，基底采用的是玻璃基底；所述基底的制備方法包括以下步驟：

9、步驟a1，將體積比為5：1~10：1的pdms和固化劑攪拌5~10min獲得pdms混合液，

10、步驟a2，將pdms混合液放入到真空環(huán)境中20~30min，去除pdms混合液中的多余氣泡；

11、步驟a3，將經(jīng)過(guò)步驟a2操作后的pdms混合液倒至玻璃基底上，隨后將帶有pdms混合液的玻璃基底放置于真空環(huán)境中20~30min，去除因工藝操作過(guò)程中pdms混合液中生成的氣泡；

12、步驟a4，隨后將經(jīng)過(guò)步驟a3操作后的帶有pdms混合液的玻璃基底放置在60~80℃的水平烘箱中固化2~4h；然后冷卻至室溫后，采用涂層刀具去除邊緣不平整的pdms材料，獲得敷設(shè)有pdms柔性基底層的玻璃基底并作為柔性層組合基板。

13、本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟1中在柔性基底層上旋涂的一層光刻膠采用的是bn系列光刻膠，其中光刻膠的旋涂轉(zhuǎn)速為1000~5000rpm，旋涂時(shí)間為30s；

14、步驟2中，將旋涂有光刻膠的柔性層組合基板加熱步驟包括：將旋涂有光刻膠的柔性基底層放置在65~85℃水平熱板上前烘20~30min，并去除光刻膠中的多余溶劑。

15、本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟4中，將帶有光刻膠的柔性基底層在基底上從柔性基底層的一側(cè)向相對(duì)的另一側(cè)拉起剝離包括以下步驟：將帶有光刻膠的柔性基底層在基底上從左至右或從右至左拉起剝離，獲得的陣列微納米溝道；

16、和/或，步驟4中，將帶有光刻膠的柔性基底層在基底上從柔性基底層的一側(cè)向相對(duì)的另一側(cè)拉起剝離包括以下步驟：將帶有光刻膠的柔性基底層在基底上從左至右或從右至左拉起剝離，獲得的陣列微納米溝道，然后再在帶有光刻膠的柔性基底層在基底上對(duì)角方向拉起剝離，獲得交叉式陣列微納米溝道。

17、本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，光刻膠從柔性基底層上拉起剝離時(shí)是勻速拉起剝離，從而獲得等距的陣列微納米溝道；

18、和/或，拉起的柔性基底層部分和未拉起的柔性基底層部分之間的拉起剝離角度為45°~135°。

19、本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，bn系列光刻膠能替換成rfj系列光刻膠、az系列光刻膠、bp系列光刻膠、或su-8系列光刻膠、pmma系列光刻膠；

20、和/或，所述pdms柔性基底層能替換成封口膜、pet柔性基底、pi柔性基底、pmma柔性薄膜、水凝膠薄膜、或橡膠層；

21、和/或，所述玻璃基底能替換成pmma板、pet板、pi板；

22、和/或，拉起的柔性基底層部分和未拉起的柔性基底層部分之間的拉起剝離角度為90°。

23、本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，一種微納米溝道，采用快速制造微納米溝道的方法制備獲得微納米溝道。

24、本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，一種快速制造微納米脊的方法，在快速制造微納米溝道的方法的基礎(chǔ)上，在柔性基底層上獲得陣列微納米溝道后，并在紫外曝光前，將光刻膠從柔性基底層剝離去除，在柔性基底層上獲得陣列微納米脊；獲得陣列微納米脊后，將帶有陣列微納米脊的柔性基底層放置于紫外光下，對(duì)柔性基底層上的陣列微納米脊曝光固化陣列微納米脊的光刻膠。

25、本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，一種微納米脊，采用所述的快速制造微納米脊的方法制備獲得微納米脊。

26、本發(fā)明解決了技術(shù)背景中存在的缺陷，本發(fā)明有益的技術(shù)效果是：

27、本發(fā)明的一種快速制造微納米溝道的方法以及制備微納米脊的方法，具有高效創(chuàng)新、成本低、易于實(shí)現(xiàn)，還具有較大的應(yīng)用潛力和商業(yè)價(jià)值。

28、本發(fā)明一種快速制造陣列微納米溝道、交叉式陣列微納米溝道和陣列微納米脊的方法。本發(fā)明以柔性材料為基底，bn系列光刻膠為目標(biāo)材料，通過(guò)簡(jiǎn)單的剝離工藝可直接獲得陣列微納米溝道；更改剝離起始點(diǎn)可在不影響原圖形的基礎(chǔ)上獲得交叉式陣列微納米溝道；剝離去除bn系列光刻膠可獲得陣列微納米脊。該方法高效創(chuàng)新、成本低、易于實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)特征：

1.一種快速制造微納米溝道的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速制造微納米溝道的方法，其特征在于：在步驟4后還包括，最后將帶有陣列微納米溝道（6）的帶有光刻膠的柔性基底層放置于紫外光（5）下，曝光3~4min固化光刻膠。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速制造微納米溝道的方法，其特征在于：當(dāng)柔性層組合基板中的柔性基底層為pdms柔性基底層（2），基底采用的是玻璃基底（1）；所述基底的制備方法包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種快速制造微納米溝道的方法，其特征在于：步驟1中在柔性基底層上旋涂的一層光刻膠采用的是bn系列光刻膠（3），其中光刻膠的旋涂轉(zhuǎn)速為1000~5000rpm，旋涂時(shí)間為30s；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種快速制造微納米溝道的方法，其特征在于：步驟4中，將帶有光刻膠的柔性基底層在基底上從柔性基底層的一側(cè)向相對(duì)的另一側(cè)拉起剝離包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種快速制造微納米溝道的方法，其特征在于：所述光刻膠從柔性基底層上拉起剝離時(shí)是勻速拉起剝離，從而獲得等距的陣列微納米溝道（6）；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種快速制造微納米溝道的方法，其特征在于：所述bn系列光刻膠（3）能替換成rfj系列光刻膠、az系列光刻膠、bp系列光刻膠、或su-8系列光刻膠、pmma系列光刻膠；

8.一種微納米溝道，其特征在于：采用權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的快速制造微納米溝道的方法制備獲得微納米溝道。

9.一種快速制造微納米脊的方法，其特征在于：在權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的快速制造微納米溝道的方法的基礎(chǔ)上，在柔性基底層上獲得陣列微納米溝道（6）后，并在紫外曝光前，將光刻膠從柔性基底層剝離去除，在柔性基底層上獲得陣列微納米脊（7）；

10.一種微納米脊，其特征在于：采用權(quán)利要求9中所述的快速制造微納米脊的方法制備獲得微納米脊。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種快速制造微納米溝道的方法以及制備微納米脊的方法；采用的一種低成本快速制造陣列微納米溝道、交叉式陣列微納米溝道和陣列微納米脊的方法；以PDMS柔性材料為基底，BN系列光刻膠為目標(biāo)材料，通過(guò)簡(jiǎn)單的剝離工藝能直接獲得陣列微納米溝道；更改剝離起始點(diǎn)能在不影響原圖形的基礎(chǔ)上獲得交叉式陣列微納米溝道；剝離去除BN系列光刻膠可獲得陣列微納米脊。本發(fā)明的一種快速制造微納米溝道的方法以及制備微納米脊的方法，具有高效創(chuàng)新、成本低、易于實(shí)現(xiàn)，還具有較大的應(yīng)用潛力和商業(yè)價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：郭冉,陳立國(guó),李軒,薛立偉,張常龍,唐令高,孫立寧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29