本发明属于一种雾化喷胶方法，具体涉及。本发明涉及一种三维镂空结构(典型结构为石英音叉敏感结构)的雾化喷胶方法，基于微电子工艺传统喷胶方法，实现了三维镂空结构的上下表面及侧壁表面等全方面涂胶覆盖，且表面与侧面胶厚均匀性优于15％。
背景技术：
由石英晶体或其他压电材料制作的惯性产品广泛应用于平面光波导器件、高精度陀螺仪等。如以石英音叉作为谐振子的mems陀螺具有精度高，体积小，启动快，可靠性高等优点，并且具有抗辐射能力，广泛应用于航空航天惯导系统、兵器惯导系统、空间惯导系统等领域。石英音叉谐振子作为石英音叉陀螺的核心和敏感部件，其振动特性和加工质量直接影响石英音叉陀螺的性能。在石英音叉结构的加工过程中，如侧电极制备、减薄梁腐蚀等多个环节均须对三维结构的侧壁进行涂胶保护或图形刻画加工。传统的涂胶方法，不能实现侧面光刻胶的全面均匀涂覆。
三维镂空结构的侧面涂胶难点如下：
1.侧面涂胶覆盖困难
光刻胶的涂胶方法有旋涂法和喷胶法两种。旋涂法适用于平面涂胶，无法在三维形貌结构的表面上涂胶。传统的喷胶方法可以在三维形貌结构表面上涂覆，可实现不等高结构的金属互连等。但是对于陡直度高的侧壁，采用传统喷胶方法时也存在侧壁光刻胶附着困难、覆盖区域不完整以及侧壁胶层厚度过薄等问题。
2.表面与侧面光刻胶厚度差异大
采用传统喷胶方法时侧壁胶层厚度一般远小于表面胶层厚度，厚度均匀性较差，导致侧壁光刻胶的抗腐蚀能力小于表面光刻胶抗腐蚀能力，对三维镂空结构的后工序加工精度带来不利的影响。
本发明采用基于微电子工艺的传统喷胶方法，通过特殊的承片工装和工艺流程设计，得到了一种在三维镂空结构的雾化喷胶方法，最终实现了三维镂空结构的上下表面及侧壁表面等全方面光刻胶均匀涂覆的加工方法。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种三维镂空结构雾化喷胶方法，它基于微电子工艺的传统喷胶方法，通过特殊的承片工装和工艺流程，提出了一种三维镂空结构的雾化喷胶方法，用于实现结构上下表面及侧壁表面等全方面光刻胶均匀涂覆光刻胶的方法。
本发明是这样实现的，一种三维镂空结构的雾化喷胶方法，包括以下步骤：
步骤1：将承载三维镂空结构的基片进行清洗，并烘干；
步骤2：将基片置于倾斜承片工装上，进行第一层喷胶；
步骤3：对基片进行前烘，使光刻胶涂层固化；
步骤4：将基片换另一端置于倾斜承片工装上，进行第二层喷胶；
步骤5：对基片进行前烘，使光刻胶涂层固化；
步骤6：更换水平承片工装，调整工艺参数后，基片进行第三层喷胶；通过增加单位时间内的出胶量，同时减小氮气吹拂压力，使雾化后的光刻胶液滴在落到基片表面时，溶剂并未完全挥发，溶剂会使之前固化的光刻胶涂层表面发生轻微溶解向边缘溢流，通过控制光刻胶稀释配比和溢流时间，可实现表面与侧面的光刻胶层的均匀涂覆；
步骤7：对基片进行前烘，使光刻胶涂层固化；
步骤8：将基片另一面朝上，置于水平承片工装上，进行第四层喷胶，最终形成各面均匀覆盖光刻胶层的三维镂空结构。
所述的步骤2、步骤4、步骤6、步骤8中，喷胶形式包括但不仅限于微电子工艺中的超声雾化喷胶、兆声雾化喷胶。
所述的步骤2、步骤4、步骤6、步骤8中，光刻胶包括但不仅限于正性光刻胶、负性光刻胶、聚酰亚胺等。
所述的步骤2、步骤4、步骤6、步骤8中，光刻胶稀释所采用的溶剂包括但不仅限于丙酮、丁酮、丙二醇甲醚醋酸酯(pgmea)。
在进行标准清洗过程，采用浓硫酸和重铬酸钾质量比6:1配置的玻璃洗液中常温浸泡20秒后，再用去离子水冲洗干净，然后放入110摄氏度的烘箱中20分钟。
倾斜承片工装的倾斜角度适于光刻胶粘附于侧壁，采用45度倾斜角的承片工装；进行标准喷胶工艺，光刻胶选用与基片表面黏度大的，如azp4620正性光刻胶，稀释剂选择常温下易挥发的有机试剂，如电子级丙酮，两者体积比选定为1：10；承片工装转速80转每分钟，出胶速率设定为480微升每分钟，喷嘴吹出氮气压力为500毫巴，喷嘴掠片速度为60～460厘米每秒，循环扫描4次，喷胶设备可参考型号evg101型喷胶机。
选择烘箱进行前烘，温度为110摄氏度，时间5分钟.
倾斜承片工装和喷胶工艺参数均与步骤2相同，将基片换另一端置于倾斜承片工装上，进行第二层喷胶。
选择烘箱进行前烘，温度为110摄氏度，时间5分钟；此时测量表面胶厚约13微米，侧面胶厚约8微米，均匀性较差。
所述的步骤6：更换为水平承片工装；调整工艺参数，典型的工艺参数为：出胶速率增至600微升每分钟，喷嘴吹出氮气压力为200毫巴，光刻胶与稀释剂的体积比为1：15，承片工装转速100转每分钟，喷嘴掠片速度为120～660厘米每秒，循环扫描2次，溢流时间控制在45～50秒。
本发明的优点是，1)本发明解决了三维镂空结构的侧壁表面光刻胶层的覆盖问题，克服了传统喷胶方法无法在三维形貌结构侧面涂胶的缺陷；
2)解决了三维镂空结构的上下表面与侧壁表面光刻胶层厚度不均匀的问题，避免了传统喷胶方法陡直侧壁上光刻胶层厚度薄、表面覆盖差的问题，能够实现对三维镂空结构的全方面保护。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细介绍：
一种三维镂空结构的雾化喷胶方法，用于实现三维结构各表面均匀涂覆光刻胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将承载三维镂空结构的基片进行清洗，并烘干；
步骤2：将基片置于倾斜承片工装上，进行第一层喷胶；
步骤3：对基片进行前烘，使光刻胶涂层固化；
步骤4：将基片换另一端置于倾斜承片工装上，进行第二层喷胶；
步骤5：对基片进行前烘，使光刻胶涂层固化；
步骤6：更换水平承片工装，调整工艺参数后，基片进行第三层喷胶；通过增加单位时间内的出胶量，同时减小氮气吹拂压力，使雾化后的光刻胶液滴在落到基片表面时，溶剂并未完全挥发，溶剂会使之前固化的光刻胶涂层表面发生轻微溶解向边缘溢流，通过控制光刻胶稀释配比和溢流时间，可实现表面与侧面的光刻胶层的均匀涂覆；
步骤7：对基片进行前烘，使光刻胶涂层固化；
步骤8：将基片另一面朝上，置于水平承片工装上，进行第四层喷胶，最终形成各面均匀覆盖光刻胶层的三维镂空结构。
如上所述的一种三维镂空结构的雾化喷胶方法中，步骤2、步骤4、步骤6、步骤8中，喷胶形式包括但不仅限于微电子工艺中的超声雾化喷胶、兆声雾化喷胶。
如上所述的一种三维镂空结构的雾化喷胶方法中，步骤2、步骤4、步骤6、步骤8中，光刻胶包括但不仅限于正性光刻胶、负性光刻胶、聚酰亚胺等。
如上所述的一种三维镂空结构的雾化喷胶方法中，步骤2、步骤4、步骤6、步骤8中，光刻胶稀释所采用的溶剂包括但不仅限于丙酮、丁酮、丙二醇甲醚醋酸酯(pgmea)。
为使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，以下对本发明进一步说明。
步骤1：在进行标准清洗过程(如采用浓硫酸和重铬酸钾(质量比6:1)配置的玻璃洗液中常温浸泡20秒)后，再用去离子水冲洗干净，然后放入110摄氏度的烘箱中20分钟；
步骤2：倾斜承片工装的倾斜角度适于光刻胶粘附于侧壁，如采用45度倾斜角的承片工装；进行标准喷胶工艺，光刻胶选用与基片表面黏度大的，如azp4620正性光刻胶，稀释剂选择常温下易挥发的有机试剂，如电子级丙酮，两者体积比选定为1：10；承片工装转速80转每分钟，出胶速率设定为480微升每分钟，喷嘴吹出氮气压力为500毫巴，喷嘴掠片速度为60～460厘米每秒，循环扫描4次，喷胶设备可参考型号evg101型喷胶机；
步骤3：选择烘箱进行前烘，温度为110摄氏度，时间5分钟；
步骤4：倾斜承片工装和喷胶工艺参数均与步骤2相同，将基片换另一端置于倾斜承片工装上，进行第二层喷胶；
步骤5：选择烘箱进行前烘，温度为110摄氏度，时间5分钟；此时测量表面胶厚约13微米，侧面胶厚约8微米，均匀性较差；
步骤6：更换为水平承片工装；调整工艺参数，典型的工艺参数为：出胶速率增至600微升每分钟，喷嘴吹出氮气压力为200毫巴，光刻胶与稀释剂的体积比为1：15，承片工装转速100转每分钟，喷嘴掠片速度为120～660厘米每秒，循环扫描2次，溢流时间控制在45～50秒；此种工艺条件下，光刻胶雾化后溶剂含量较高，落到基片表面时使之前固化的光刻胶涂层表面发生轻微溶解，在氮气吹拂下，表面溶解后的光刻胶向侧面溢流，增加侧壁光刻胶层的厚度，实现了表面与侧面的光刻胶层厚度均匀；
步骤7：选择烘箱进行前烘，温度为110摄氏度，时间10分钟，此时测量表面与侧面胶厚均在15微米左右；
步骤8：将基片另一面朝上置于水平承片工装，将循环扫描次数设定为9次，其余工艺参数与步骤2保持不变，进行基片的反面喷胶，最终形成三维镂空结构各面胶层厚度均为15微米左右，胶厚均匀性优于15％。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。