[发明专利]基于厚胶光刻电铸工艺三维MEMS超级电容器制造方法

权利要求书

1.基于厚胶光刻电铸工艺的三维MEMS超级电容器制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）硅片清洗，清洗步骤为依次为有机除油，无机除油，去除氧化膜和去除金属离子；

（2）将步骤（1）中清洗好的硅片放进氧化炉进行热氧化，形成的氧化膜作为超级电容器两个电极的电气绝缘层；

（3）将步骤（2）中氧化好的硅片放进真空溅射系统溅射电铸种子层；

（4）在步骤（3）中具有电铸种子层的硅片上采用旋转匀胶的方法涂上一层厚光刻胶，曝光，显影，固化后形成三维梳齿模板；

（5）将步骤（4）中具有厚胶三维梳齿模板的硅片放进电镀池中进行电铸直至填充满整个梳齿模板，然后用化学方法除去厚胶模板和模板下面的种子层，从而在硅片上形成具有插指结构的集流体；

（6）将步骤（5）中具有插指结构集流体的硅片放进电化学反应池中进行电化学聚合，在集流体表面形成导电高分子电极；

（7）在步骤（6）中具有导电高分子电极的硅片上涂覆一层固体电解质形成三维MEMS超级电容器器件。

2.根据权利要求1所述的基于厚胶光刻电铸工艺的三维MEMS超级电容器制造方法，其特征在于，所述步骤（3）中电铸种子层为金属金、铂或者镍的一种，厚度为100-500纳米。

3.根据权利要求1所述的基于厚胶光刻电铸工艺的三维MEMS超级电容器制造方法，其特征在于，所述步骤（4）中的光刻胶可以为负胶SU-8或者正胶聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，三维结构宽度为5-200微米，厚度为100-1000微米，固化温度为80-100摄氏度。

4.根据权利要求1所述的基于厚胶光刻电铸工艺的三维MEMS超级电容器制造方法，其特征在于，所述步骤（4）中的光刻胶模板的去除方法为化学腐蚀。

5.根据权利要求1所述的基于厚胶光刻电铸工艺的三维MEMS超级电容器制造方法，其特征在于，所述步骤（5）中的集流体为金、铜或者镍的一种，电铸电流密度为10-50 mAcm^-2，温度为30-90摄氏度。

6.根据权利要求1所述的基于厚胶光刻电铸工艺的三维MEMS超级电容器制造方法，其特征在于，所述步骤（6）中的导电高分子为聚吡咯，聚苯胺，聚噻吩或者其衍生物的一种或两种，也可为复合导电高分子。

7.根据权利要求1所述的基于厚胶光刻电铸工艺的三维MEMS超级电容器制造方法，其特征在于，所述步骤（6）中的电化学聚合溶液含有大尺寸阴离子，电流密度为0.1-10 mAcm^-2。

8.根据权利要求1所述的基于厚胶光刻电铸工艺的三维MEMS超级电容器制造方法，其特征在于，所述步骤（7）中的固体电解质为凝胶态电解质，含有尺寸相对较小的阴离子。