基于正性光刻胶的镍阳模具制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微流控芯片制备领域，尤其涉及一种基于正性光刻胶的镍阳模具制作方法。
【背景技术】
[0002]光刻技术广泛应用于微流控芯片的制备领域，光刻的质量直接影响到制备金属阳模及其微流控芯片的质量，优化调整光刻工艺与方法对提高产品质量起着至关重要的作用。因此优化调整光刻工艺对精确、快速制备微流控芯片显着尤为重要。厚光刻胶光刻技术由于光衍射等现象的存在，使光刻胶图案与衬底角度α不等于90°，如果光刻胶图案与衬底的角度α不大于90°时，光刻胶图案的侧壁很难或不能被表面金属化，产生不连续的金属薄膜，使得图案的底部与光刻胶表面不能顺畅的导电，进而达不到表面金属化的效果，或微电铸后得到的金属阳模的拔模角角度不小于90°，甚至影响后续的微电铸工艺，从而使得在注塑时样品产生边缘翘起等问题。
[0003]目前，SU8等负性光刻胶在聚二甲基娃氧烧(polydimethylsiloxane, PDMS)微流控芯片及其微流控芯片金属模具的制备领域中广泛应用，常常被用来进行厚胶光刻工艺，光刻胶图案与衬底的角度α不小于90°，但是SU8光刻胶存在光刻制备效率低、光刻胶应力大、去胶工艺难等问题，影响着微流控芯片的大批量生产与应用。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供了一种基于正性光刻胶的镍阳模具制作方法，解决了光刻制备效率低、去胶工艺难，边缘翘起的问题。
[0005]为实现上述目的，本申请提供了一种基于正性光刻胶的镍阳模具制作方法，所述方法包括:
[0006]在衬底的正面均匀旋涂正性光刻胶；
[0007]利用目标图案的负性掩膜板对所述衬底的正性光刻胶进行曝光，显影后，得到图形化的光刻胶；其中，在显影后，在所述曝光的光刻胶区域内露出所述衬底；
[0008]在具有所述图形化的光刻胶的所述衬底上溅镀铬，形成均匀铬层图案；
[0009]将所述衬底分别置于丙酮、酒精中超声清洗，用以去除所述图形化的光刻胶；
[0010]对所述铬层图案进行增粘剂六甲基二硅胺蒸镀，用以增强所述铬层图案与光刻胶的粘附性，并在所述铬层图案上均匀旋涂正性光刻胶；
[0011]利用所述铬层图案对所述衬底上的所述铬层图案上的光刻胶进行曝光，显影后，得到铬层图案的光刻胶；
[0012]对所述铬层图案的光刻胶进行表面金属化；
[0013]通过微电铸对金属化后的所述铬层图案的光刻胶进行金属镍阳模电铸，得到镍阳模具。
[0014]优选地，所述曝光具体用于:将所述负性掩膜板上的目标图案复制到所述正性光刻胶上。
[0015]优选地，在所述得到图形化的光刻胶后，所述方法还包括:将具有所述图形化的光刻胶的所述衬底放入等离子清洗腔体，进行等离子清洗，用以去除显影区域光刻胶的底层。
[0016]优选地，其特征在于，在所述铬层图案上均匀旋涂正性光刻胶之后，还包括:对所述铬层图案上均匀旋涂的正性光刻胶进行烘烤工艺。
[0017]优选地，所述铬层图案的光刻胶的侧壁与所述衬底之间的夹角角度不小于90度。
[0018]优选地，所述夹角角度通过所述曝光的时间来调整。
[0019]优选地，所述镍阳模具的拔模角不大于90度。
[0020]优选地，所述衬底为玻璃或石英材料。
[0021]本发明实施例提供的基于正性光刻胶的镍阳模具制作方法，利用目标图案的负性掩膜板对所述衬底的正性光刻胶进行曝光，显影后，得到图形化的光刻胶；在具有所述图形化的光刻胶的所述衬底上溅镀铬，形成均匀铬层图案；在所述铬层图案上均匀旋涂正性光刻胶；利用所述铬层图案对所述衬底上的所述铬层图案上的光刻胶进行曝光，显影后，得到与上述铬层图案相同的光刻胶；对所述铬层图案的光刻胶进行表面金属化；铬层图案的光刻胶的侧壁与所述衬底之间的夹角角度不小于90度，使得金属化薄膜均匀一致且导电性能好。通过微电铸对金属化后的所述铬层图案的光刻胶进行金属镍阳模电铸，得到镍阳模具，镍阳模具的拔模角不大于90度，避免了镍阳模具边缘翘起。另外镍阳模具的制作工艺简便，去胶方便。
【附图说明】
[0022]图1为本发明实施例提供的基于正性光刻胶的镍阳模具制作方法流程图；
[0023]图2为本发明实施例提供的基于正性光刻胶的镍阳模具制作方法流程示意图；
[0024]图3为本发明实施例提供的基于正性光刻胶的镍阳模具制作场景示意图。
【具体实施方式】
[0025]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。
[0026]下面以图1为例详细说明本发明实施例提供的基于正性光刻胶的镍阳模具制作方法，图1为本发明实施例提供的基于正性光刻胶的镍阳模具制作方法流程图；图2为本发明实施例提供的基于正性光刻胶的镍阳模具制作方法流程示意图；图3为本发明实施例提供的基于正性光刻胶的镍阳模具制作场景示意图。如图1、2和3所示，该方法包括如下步骤:
[0027]步骤SlOl、在衬底的正面均匀旋涂正性光刻胶；
[0028]具体地，衬底可以为玻璃或石英材料。玻璃和石英有优良的光学性质，有利于使用不同的化学方法对其进行表面改性，使用光敏玻璃光刻和蚀刻技术可以将微通道直接加工在玻璃和石英上。
[0029]光刻胶是用光刻技术将掩模上的微结构精确转移到衬底的关键媒介。光刻胶有两种基本类型，一种是负性光刻胶，在曝光时发生交联反应形成较曝光前更难溶的聚合物，负光刻胶曝光部分显影后被固定而非曝光部分被洗掉；另一种是正性光刻胶，在曝光时聚合物发生键断裂分解而变得更容易溶解，正光胶的曝光部分则在显影后被洗掉，非曝光部分被固定。从而将光刻掩模上微流控芯片设计图案转移到光刻胶层上。正性光刻胶的特点是原本的光刻胶不能被某些溶剂溶解，当受适当波长光照射后发生光分解反应，切断树脂聚合体主链和从链之间的联系，使其变为可溶性物质。因此当用正胶光刻时，可在衬底表面得到与光刻版遮光图案完全相同的光刻胶图形，正性胶分辨率较高，对一些常用金属表面有较好粘附性。
[0030]具体过程是将衬底固定在旋转台上，衬底的正面朝上，用胶头滴管将正性光刻胶滴在衬底上，旋转台旋转进行甩胶，使得正性光刻胶均匀旋涂在衬底上。
[0031]步骤S102、利用目标图案的负性掩膜板对所述衬底的正性光刻胶进行曝光，显影后，得到图形化的光刻胶；其中，在显影后，在所述曝光的光刻胶区域内露出所述衬底；
[0032]负性掩膜板对于有图形的区域要曝光，对于没有图形的区域要透光。
[0033]所述曝光具体用于:将所述负性掩膜板上的目标图案复制到所述正性光刻胶上。
[0034]曝光可以是接触式曝光、接近式曝光或投影式曝光。对已涂敷正性光刻胶的衬底进行曝光，使曝光部分发生光化学反应并改变其在显影液中的溶解度，通过显影，在光刻胶上显现出与掩膜版相应的图形，得到图形化的光刻胶，在曝光的光刻胶区域内露出所述衬底，呈凹状，有图形的区域凹下去，没有图形的区域不变。
[0035]可选地，在所述得到图形化的光刻胶后，将具有所述图形化的光刻胶的所述衬底放入等离子清洗腔体，进行等离子清洗，用以去除显影区域光刻胶的底层。
[0036]底胶处理具体是去除用于屏蔽的光刻胶，得到所需要的光刻图形，并为下一工序提供一个洁净表面