本发明涉及微纳通道制作技术领域，特别是涉及一种微纳通道制作方法和装置。
背景技术：
光刻技术是制备半导体器件集成电路图形层的关键技术之一，通过一系列生产步骤，将晶圆表面薄膜的特定部分除去的工艺，在此之后，晶圆表面会留下带有微图形结构的薄膜。由于光刻技术可以制作线宽极小的图形，精度非常高，因此广泛应用在led制作、半导体激光器或其它半导体器件的制作工艺中。
传统的光刻技术是一种利用曝光显影与刻蚀相结合的技术，通过在硅片上涂抹光刻胶，进而制备掩膜版，在通过曝光和显影的方法确定加工的区域及图案，再运用湿法腐蚀或干法腐蚀对其进行刻蚀，从而在基片表面生成微、纳米尺度的流体通道。
现有技术的光刻技术中主要以湿法腐蚀和干法腐蚀为主：
(1)湿法腐蚀主要以氢氟酸液体与二氧化硅发生化学反应，在所确定的区域腐蚀出通道，但是氢氟酸反应速度非常快，并不能准确控制，进而导致极易腐蚀其边缘部分，加工出的通道形状效果并不精准，故而其方法的精确度较差。除此而外，在此操作过程中存在极大的安全隐患，氢氟酸具有极强毒性和腐蚀性，而且极易挥发，很容易对人体造成巨大的危害，并对环境造成污染。
(2)干法腐蚀是利用物理化学方法，等离子体和表面薄膜反应，形成挥发性物质，或通过物理方法直接轰击薄膜表面使之被腐蚀，是集化学和物理两种方法的加工技术，虽然其加工精度高且能够实现自动控制，还避免使用化学试剂，对环境污染较小，但是所需设备价格昂贵，成本较高，而且对光刻胶的要求也较高。
以上两种方法都对环境的要求较高，都是需要在无杂志颗粒的超净间的环境中完成，此条件实现难度较大。此外，现有的传统工艺都要求制备掩膜版，故其每一步工艺的操作周期较长以及加工工艺较为繁琐和复杂。
技术实现要素：
本发明提供了一种微纳通道制作方法和装置，操作工艺简单，且生产周期短，通过调节激光的相关参数可以实现对所需要的通道的深度和宽度精准控制，加工精度高，且避免对环境造成污染以及对人体造成直接危害。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种微纳通道制作方法，包括：
步骤1，在硅片的表面生长二氧化硅层；
步骤2，采用红外激光刻蚀所述二氧化硅层，获得预定的图形通道。
其中，所述步骤1包括：
在所述硅片的表面采用磁控溅射、离子束溅射、化学气相沉积、热氧化法、凝胶－溶胶法中的任意一种生长所述二氧化硅层。
其中，所述步骤1，包括：
对所述硅片的单面生长所述二氧化硅层。
其中，所述二氧化硅层的厚度为
其中，所述步骤2，包括：
采用脉冲式激光发射红外激光刻蚀所述二氧化硅层，获得预定的图形通道。
其中，所述步骤2，还包括：
采用脉冲式红外激光刻蚀所述二氧化硅层，获得预定的图形通道。
除此之外，本发明实施例还提供了一种微纳通道制作装置，包括：
二氧化硅层形成器件，用于在所述硅片的表面形成预定厚度的二氧化硅层；
红外激光器，用于对硅片表面的二氧化硅层进行激光刻蚀，获得预定的图形通道；
控制器，与所述红外激光器连接，用于控制所述红外激光器的工作参数。
其中，还包括与所述红外激光器连接的运动轨迹发生器，用于控制所述红外激光器的运动轨迹，获得预定的图形通道。
其中，还包括与所述运动轨迹发生器的高度调节器，用于通过调节所述运动轨迹发生器的高度，控制所述红外激光器与所述硅片之间的距离。
其中，还包括设置在放置所述硅片平台顶部的预定位置的光敏接收器，用于通过检测所述红外激光器通过所述图形通道形成的衍射或干涉条纹处的光照强度，判定所述图形通道的深度。
本发明实施例所提供的微纳通道制作方法和制作装置，与现有技术相比，具有以下优点：
本发明实施例提供的微纳通道制作方法，包括：
步骤1，在硅片的表面生长二氧化硅层；
步骤2，采用红外激光刻蚀所述二氧化硅层，获得预定的图形通道。
除此之外，本发明实施例微纳通道和制作装置，包括：
二氧化硅层形成器件，用于在所述硅片的表面形成预定厚度的二氧化硅层；
红外激光器，用于对硅片表面的二氧化硅层进行激光刻蚀，获得预定的图形通道；
控制器，与所述红外激光器连接，用于控制所述红外激光器的工作参数。
所述微纳通道制作方法和装置，通过采用激光直接对硅片表面的二氧化硅层进行刻蚀，获得预定的图形通道，操作简单，加工精度高，能够避免对环境造成污染以及对人体直接造成伤害，大幅降低了微纳通道的制作成本，提高了制作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的微纳通道制作方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；
图2为本发明实施例提供的微纳通道制作装置的一种具体实施方式的连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1～图2，图1为本发明实施例提供的微纳通道制作方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；图2为本发明实施例提供的微纳通道制作装置的一种具体实施方式的连接示意图。
在一种具体实施方式中，所述微纳通道制作方法，包括：
步骤1，在硅片的表面生长二氧化硅层；
步骤2，采用红外激光刻蚀所述二氧化硅层，获得预定的图形通道。
通过采用激光直接对硅片表面的二氧化硅层进行刻蚀，获得预定的图形通道，操作简单，通过调节激光的相关参数可以实现对所需要的通道的深度和宽度精准控制，加工精度高，能够避免对环境造成污染以及对人体直接造成伤害，大幅降低了微纳通道的制作成本，提高了制作效率。
而对于二氧化硅层的设置方法以及厚度，本发明不做限定，所述步骤1包括：
在所述硅片的表面采用磁控溅射、离子束溅射、化学气相沉积、热氧化法、凝胶－溶胶法中的任意一种生长所述二氧化硅层。
当然，还可以采用一般氧化的方法，对于硅片的上表面进行氧化。
所述步骤1，包括：
对所述硅片的表面生长所述二氧化硅层。
本发明对于二氧化硅层的厚度不做具体限定，一般所述通过查阅相关收藏图表能够精确控制二氧化硅的生成厚度，其厚度一般为
而对于激光直接刻蚀二氧化硅层的过程，本发明不做限定，所述步骤2，包括：
采用脉冲式激光发射红外激光刻蚀所述二氧化硅层，获得预定的图形通道。
而本发明对于红外激光的波长等不做限定，对于激光刻蚀二氧化硅层的具体过程不做限定，可以是同时对一片硅片进行多条微纳通道刻蚀，也可以是同时对多片硅片进行刻蚀，使用脉冲式激光能够提高刻蚀效率。
同样的，在刻蚀过程中，刻蚀的微纳通道的宽度等不做限定，可以是使用固定激光刻蚀，即硅片与激光器都不移动，固定好相对位置后，直接进行刻蚀获得需要的图形通道，也可以是通过移动硅片所在的运动平台后进行刻蚀，而且为了保证稳定且精确控制刻蚀宽度，可以采用调节激光的相关参数，即输出功率、加工速率、加工次数等。
因此，所述步骤2，还包括：
采用脉冲式激光刻蚀所述二氧化硅层，获得预定的图形通道。
需要指出的是，本发明对于具体的脉冲调制过程不做限定。
除此之外，本发明实施例还提供了一种微纳通道制作装置，包括：
二氧化硅层形成器件10，用于在所述硅片的表面形成预定厚度的二氧化硅层；
红外激光器20，用于对硅片表面的二氧化硅层进行激光刻蚀，获得预定的图形通道；
控制器30，与所述红外激光器20连接，用于控制所述红外激光器20的工作参数。
而在刻蚀微纳通道的过程中，通过调节激光器与硅片的相对位置，使激光光斑聚焦到硅片表面即可，二者之间的位置在图形通达的刻蚀过程中不需要改变，除此而外，通过在计算机的cad中画出所需通道，从而激光能够按照所设计出的微纳通道进行加工，获得预定的图形。
需要指出的是，在刻蚀过程中，红外激光器20的位置移动速率与功率有关，需要严格控制，即如果功率很大，那么刻蚀速率就很高，就需要快速移动，避免消耗不必要的能量，如果功率较小，刻蚀速率较低，需要降低移动速度。
本发明中运用的与激光器相连的控制器30一般为计算机，不仅调节红外激光器20的参数，例如功率、速率、加工次数，也可以设计需要加工的图形，通过在控制器30的cad中画出所需通道，从而激光能够按照所设计出的微纳通道进行加工，获得预定的图形。
而在刻蚀过程中，本发明采用脉冲式红外激光器20对硅片上的二氧化硅层的刻蚀，对于红外激光相关参数以及工作参数不做限定。
而在刻蚀微纳通道的过程中，有的可能是直接用激光器硅片的相对位置固定好之后即可，二者之间的位置在图形通达的刻蚀过程中不需要改变，而由于单颗激光器的刻蚀面积、宽度是有限的，如果需要在硅片表面的二氧化硅层刻蚀长条形图形通道，就需要有位置移动，移动激光器或硅片，因此，在本发明的一个实施例中，所述微纳通道制作装置还包括与所述红外激光器20连接的运动轨迹发生器，用于控制所述红外激光器20的运动轨迹，获得预定的图形通道。
用户只需要对运动轨迹发生器输入预定的图形，即可通过运动轨迹发生器控制激光器获得预定的图形通道，输入的图形可以是cad格式或者其它的格式，本发明对此不作具体限定。
而由于激光器都具有一定的焦距，如果与所刻蚀的硅片之间的距离较大或较小时，激光就不能聚焦到所需硅片的表面，因此可以通过激光对焦的过程，通过激光在一块普通加工材质(如玻璃，仅作为对焦的调节使用)连续雕刻，并不断调节激光与加工材质的相对距离，进而确定某一高度为激光恰好能聚焦在其表面，从而确定所述红外激光器与所述硅片之间的距离。
而在刻蚀过程中，红外激光器20对硅片上的二氧化硅层的刻蚀，可以是单体红外激光发射器对硅片上的二氧化硅层的刻蚀，也可以是阵列式的红外激光发射器对硅片上的二氧化硅层的刻蚀，即所述红外激光器20为单体红外激光发射器或红外激光发射阵列。本发明对于红外激光发射阵列的阵列参数以及工作参数不做限定。
而在对硅片刻蚀的过程中，如果激光照射量不够，可能会出现图形通道的深度不足，而如果照射过量，会降低微纳通道刻蚀效率，为了解决这一技术问题，一般通过对激光的功率和速率及加工次数的调节，并通过查阅相关的图表对二氧化硅生长的厚度精确控制，能够对所加工的微纳通道的宽度和深度进行精确控制，达到精确刻蚀的目的
由于激光器都具有一定的发散角，如果与所刻蚀的硅片之间的距离较远时，刻蚀宽度较大，单位面积功率较低，因此可以通过调节与硅片之间的距离控制刻蚀的图形通道的宽度，因此，在本发明的一个实施例中，所述微纳通道制作装置还包括与所述运动轨迹发生器的高度调节器，用于通过调节所述运动轨迹发生器的高度，控制所述红外激光器20与所述硅片之间的距离。
需要指出的是，所述高度调节器可以是手动调节，也可以是机械自动调节，本发明对此不作限定。
而在对硅片刻蚀的过程中，如果激光照射量不够，可能会出现图形通道的深度不足，而如果照射过量，会降低微纳通道刻蚀效率，为了解决这一技术问题，在本发明的一个实施例中，所述微纳通道制作装置还包括设置在放置所述硅片平台顶部的预定位置的光敏接收器，用于通过检测所述红外激光器20通过所述图形通道形成的衍射或干涉条纹处的光照强度，判定所述图形通道的深度。
通过光敏接收器的光敏单元，接收从硅片穿透的红外激光，而红外激光是无法穿透二氧化硅层，这样就能够通过光敏接收器的光敏单元能否接受到红外激光，计算出实际的通道宽度，进一步通过接收到的光强是否超出阈值，判别是否达到预定的刻蚀深度，达到精确刻蚀的目的。
本发明中的微纳通道制作方法，利用的就是硅片对红外激光不吸收而是穿透，而二氧化硅却吸收的的特点进行二氧化硅层的刻蚀，获得预定的图形通道(微纳通道)。
最后，将所加工出微纳通道的硅片与玻璃进行键合的工艺。其中硅片的二氧化硅层可以是由预先沉积或氧化获得的，也可以是在本发明中按照需求在硅片上制作获得的。
综上所述，本发明实施例提供的微纳通道制作方法，通过采用激光直接对硅片表面的二氧化硅层进行刻蚀，获得预定的图形通道，操作简单，通过调节激光的相关参数可以实现对所需要的通道的深度和宽度精准控制，加工精度高，能够避免对环境造成污染以及对人体直接造成伤害，大幅降低了微纳通道的制作成本，提高了制作效率。
以上对本发明所提供的微纳通道制作方法进行了详细介绍。本文中应用了具体实例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。