[发明专利]半球形金属微颗粒的制备方法

权利要求书

1.半球形金属微颗粒的制备方法，其特征在于：采用光刻、电镀和刻蚀技术制备金属颗粒，具体步骤如下：

S1、首先制备掩膜版，用计算机软件绘制出要制作的半球形金属颗粒最大截面形状，然后转印在石英玻璃或者胶片上，在曝光时使用；

S2、选用玻璃或硅片作为基底，采用去离子水清洗干净，并烘干；

S3、采用等离子体增强化学气相沉积PECVD技术，在基底上生成一层氮化硅Si₃N₄薄膜；

S4、在制备的氮化硅薄膜上涂一层光刻胶，然后在匀胶台上匀胶，使光刻胶均匀分布在氮化硅薄膜上，并烘干；光刻胶有正性光刻胶和负性光刻胶之分，正性光刻胶是在显影时将被曝光部分光刻胶去除，将未被曝光部分光刻胶保留，负胶相反；根据需要采用正性光刻胶或负性光刻胶；

S5、将涂好光刻胶的基片放置在曝光机上，并与预先制作好的掩膜版对正，然后进行曝光；

S6、通过显影，将金属颗粒图形转移到光刻胶上，然后对基片进行烘烤，以去除显影时所吸收的显影液和残留水分；

S7、将显影后的基片，置入到配置好的腐蚀液中，以去除无光刻胶部分的氮化硅薄膜；

S8、将基片放置到等离子反应刻蚀机中，进行刻蚀，无光刻胶部位得到半球形凹槽；然后用去离子水清洗干净并烘干；所述的刻蚀为各向同刻蚀；

S9、将基片放入溅射台，在基片正面上溅射一层电镀种子层；所述的电镀种子层是为了电镀时半球形凹槽部位能通过该种子层形成电流，从而制备出金属颗粒；

S10、在制备的电镀种子层上涂一层负性光刻胶，然后在匀胶台上匀胶，使光刻胶均匀分布在基片上，并烘干；

S11、将涂好光刻胶的基片放置在曝光机上，并与预先制作好的掩膜版对正，然后进行曝光；

S12、通过显影，将金属颗粒图形转移到光刻胶上，然后对基片进行烘烤，以去除显影时所吸收的显影液和残留水分，并对剩余部分的光刻胶固化；

S13、采用电镀工艺，首先镀前预处理，将基片放置到稀硫酸中清洗；然后开始电镀，将基片作为阴极，金属块作阳极，分别放置在电镀浴液中，并通入直流电流或脉冲直流电流，进行电镀；有光刻胶的部位无变化，无光刻胶部位的种子层上会生长出金属颗粒；

S14、采用等离子刻蚀或去胶液去除基片上的光刻胶，然后放置在装有纯净水的容器中，采用超声清洗机对其进行超声振动冲击，使金属颗粒脱离电镀种子层，从而得到所需的金属颗粒；

S15、将基片取出，然后对容器中液体进行过滤得到金属颗粒，再对金属颗粒烘干即可。

2.根据权利要求1所述的半球形金属微颗粒的制备方法，其特征在于：所述步骤S7中所采用腐蚀液，选用氢氟酸腐蚀剂，或选用磷酸H₃PO₄；氢氟酸腐蚀剂的配比为NH₄F：HF：H₂O=3mL：6mL：10mL。

3.根据权利要求1所述的半球形金属微颗粒的制备方法，其特征在于：所述的步骤S8采用湿法腐蚀工艺，得到半球形凹槽。

4.根据权利要求1所述的半球形金属微颗粒的制备方法，其特征在于：所述的步骤S12中所采用的电镀用化学镀来代替。