氧等離子體刻蝕聚二甲基硅氧烷表面形貌的方法
【專利摘要】本發明提供氧等離子體刻蝕聚二甲基硅氧烷表面形貌的方法。將制備的PDMS印章，置于氧等離子體氣氛下，對PDMS印章進行刻蝕，得到表面微結構。并且詳細介紹了制備具有規整微結構的CD表面微結構的方法；本發明選用氧等離子體對復制模塑技術得到的具有表面微結構的PDMS印章進行刻蝕，通過改變氧等離子體刻蝕時間，精確調控PDMS印章微結構的高度。該技術成本低、精度高、操作簡便、應用范圍廣。在不改變PDMS印章形貌的條件下，用氧等離子體調控PDMS印章的形貌高度。采用本發明的方法制得的微結構在在光學、微電子、傳感器、生物醫學等很多領域有著廣泛的應用前景。
【專利說明】氧等離子體刻蝕聚二甲基硅氧烷表面形貌的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及聚合物彈性體表面的刻蝕加工技術，具體涉及一種？013表面形貌的氧等離子體刻蝕工藝。特別是氧等離子體刻蝕聚二甲基硅氧烷表面形貌的方法。
【背景技術】
[0002]刻蝕技術是微電子制造工藝以及微納制造工藝中的一種相當重要的步驟，是與光刻相聯系的圖形化處理的一種主要工藝。聚二甲基硅氧烷$013)是常用的一種微電子芯片材料；它具有聚合物材料的普遍特點，另外還有較高的光學透明度和較好的生物相容性，無毒、微復制能力強。目前常用刻蝕方法有兩類:干法刻蝕和濕法刻蝕。對于采用微米級和亞微米量級線寬的超大規模集成電路，刻蝕方法必須具有較高的各向異性特性，才能保證圖形的精度，但濕法刻蝕不能滿足這一要求。干法刻蝕中常用的光刻技術，由于其精確度，穩定性等要求，通常需要復雜的設備和工藝，需要考慮和控制的因素較多，成本高，流程繁瑣，不適合大批量生產。本文提供了一種干法刻蝕技術，用氧等離子體刻蝕？013印章表面形貌，得到具有不同高度的？013印章，該方法加工批量大，控制容易，成本低，對環境污染少，適用于工業生產。
【發明內容】
[0003]針對上述現有技術，本發明提供了利用氧等離子體對聚二甲基硅氧烷表面形貌進行刻蝕的方法。本發明選用氧等離子體對復制模塑技術得到的具有表面微結構的？013印章進行刻蝕，通過改變氧等離子體刻蝕時間與刻蝕步驟，精確調控印章微結構的高度。
[0004]為了解決上述技術問題，發明了一種利用氧等離子體對聚二甲基硅氧烷表面形貌進行刻蝕的方法:將制備的？013印章，置于氧等離子體氣氛下，對？013印章進行刻蝕，得到表面微結構。
[0005]改變氧等離子體的處理時間，得到具有不同高度的表面微結構。時間越長，高度越小。
[0006]本發明制備具有規整微結構的03表面微結構的方法，包括步驟如下:
[0007]1)、用膠帶將03光盤頂層的涂漆保護層粘掉，得到具有規整微結構的03模板；
[0008]2)、將？013預聚體和交聯劑按質量比為(5-20): 1混合后，用玻璃棒充分攪拌形成均勻的預聚物；
[0009]3)、將混合好的預聚物在循環水式多用真空泵中脫氣后，澆注到步驟1)制備的⑶模板表面，60-90攝氏度加熱2-4小時進行交聯；
[0010]4)、將？013從⑶模板緩慢揭下，得到具有⑶模板負向微結構的？013印章；
[0011]5)、將制備的？013印章剪切成正方形，置于氧等離子體氣氛下，改變氧等離子體的處理時間，對？013印章進行刻蝕，得到具有不同高度的表面微結構。
[0012]改變氧等離子體的處理時間控制？013印章表面形貌的高度。
[0013]針對上述現有技術，本發明提供了利用氧等離子體對聚二甲基硅氧烷表面形貌進行刻蝕的方法。本發明選用氧等離子體對復制模塑技術得到的具有表面微結構的？013印章進行刻蝕，通過改變氧等離子體刻蝕時間與刻蝕步驟，精確調控印章微結構的高度。
[0014]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0015]該技術成本低、精度高、操作簡便、應用范圍廣。在不改變？013印章形貌的條件下，用氧等離子體調控？013印章的形貌高度。避免了其他方法中昂貴儀器的使用、復雜的工藝條件、和苛刻的實驗參數等缺點。采用本發明的方法制得的微結構在在光學、微電子、傳感器、生物醫學等很多領域有著廣泛的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明實施例1復制得到的？013印章形貌的原子力圖；
[0017]圖2為本發明實施例1刻蝕5-11后的？013印章形貌的原子力圖；
[0018]圖3為本發明實施例2刻蝕20-11后的？013印章形貌的原子力圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步詳細地描述。
[0020]實施例1:
[0021]一種利用氧等離子體對聚二甲基硅氧烷表面形貌進行刻蝕的方法，包括以下步驟:
[0022]步驟一、用膠帶將03光盤頂層的涂漆保護層粘掉，得到具有規整微結構的03模板；
[0023]步驟二、將？013預聚體和交聯劑按質量比為10: 1混合后，用玻璃棒充分攪拌形成均勻的預聚物；
[0024]步驟三、將混合好的預聚物在循環水式多用真空泵中脫氣后，澆注到步驟一制備的03模板表面，80攝氏度加熱3小時進行交聯；
[0025]步驟四、將？013從03模板緩慢揭下，得到具有03模板負向微結構的？013印章，表面形貌如圖1所示，圖1為原子力圖，印章高度為17011111 ；
[0026]步驟五、將上述制備的？013印章剪切成正方形，置于氧等離子體氣氛下，對？013印章進行刻蝕5111111。？013印章表面微結構高度減小，如圖2所示，其中圖2為原子力圖，？018印章高度為10011111。
[0027]實施例2:
[0028]一種利用氧等離子體對聚二甲基硅氧烷表面形貌進行刻蝕的方法，包括以下步驟:
[0029]步驟一、用膠帶將03光盤頂層的涂漆保護層粘掉，得到具有規整微結構的03模板；
[0030]步驟二、將？013預聚體和交聯劑按質量比為20:1混合后，用玻璃棒充分攪拌形成均勻的預聚物；
[0031]步驟三、將混合好的預聚物在循環水式多用真空泵中脫氣后，澆注到步驟一制備的03模板表面，60攝氏度加熱4小時進行交聯；
[0032]步驟四、將？013從03模板緩慢揭下，得到具有03模板負向微結構的？013印章；
[0033]步驟五、將上述制備的？013印章剪切成正方形，置于氧等離子體氣氛下，對？013印章進行刻蝕20111111。？018印章表面微結構高度繼續減小，如圖3所示，其中圖3為原子力圖，？018印章高度繼續減小到6011111。
【權利要求】
1.一種利用氧等離子體對聚二甲基硅氧烷表面形貌進行刻蝕的方法，其特征是將制備的PDMS印章，置于氧等離子體氣氛下，對PDMS印章進行刻蝕，得到表面微結構。
2.如權利要求1所述的方法，其特征是改變氧等離子體的處理時間，得到具有不同高度的表面微結構。
3.如權利要求1所述的方法，其特征是制備具有規整微結構的CD表面微結構的方法，其特征是步驟如下: 1)、用膠帶將CD光盤頂層的涂漆保護層粘掉，得到具有規整微結構的CD模板； 2)、將PDMS預聚體和交聯劑按質量比為(5-20):1混合后，用玻璃棒充分攪拌形成均勻的預聚物； 3)、將混合好的預聚物在循環水式多用真空泵中脫氣后，澆注到步驟I)制備的CD模板表面，60-90攝氏度加熱2-4小時進行交聯； 4)、將PDMS從CD模板緩慢揭下，得到具有CD模板負向微結構的PDMS印章； 5)、將制備的PDMS印章剪切成正方形，置于氧等離子體氣氛下，改變氧等離子體的處理時間，對PDMS印章進行刻蝕，得到具有不同高度的表面微結構。
【文檔編號】B81C1/00GK104445052SQ201410736063
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月5日 優先權日:2014年12月5日
【發明者】魯從華, 姬海鵬 申請人:天津大學