[发明专利]基于Parylene的微孔滤膜制备方法

权利要求书

1.一种基于Parylene的微孔滤膜制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)Parylene膜制备：在硅圆片(1)表面制备Parylene膜(2)；

2)金属层制备：在Parylene膜(2)上沉积制备金属层(3)，用于作为微孔刻蚀的金属掩膜；

3)微孔图形光刻：用微孔掩膜版在Parylene膜上表面的金属层光刻微孔图形，所述微孔掩膜版包括非感光区(4)和感光区(5)，其中，用微孔掩膜版在Parylene膜上表面的金属层光刻微孔图形包括：在硅圆片的金属层表面涂覆正性光刻胶、对涂覆了正性光刻胶的硅圆片进行烘烤、通过微孔掩膜版对烘烤后的硅圆片进行曝光；

4)显影操作：硅圆片在显影液中显影，并在显影后，去除感光区的光刻胶(6)，形成带胶区域(7)和无胶区域(8)的微孔图形；

5)金属微孔制备：硅圆片浸泡在腐蚀液中，去除无胶区域下的金属层，形成微孔状金属掩膜；

6)光刻胶去除：硅圆片浸泡在丙酮中，去除表面的光刻胶(6)；

7)干法刻蚀微孔滤膜：以去除光刻胶后的微孔状金属掩膜作为本次刻蚀的掩膜，控制微孔的孔径尺寸，基于深反应离子刻蚀原理刻蚀Parylene膜(2)，使无金属掩膜区域下的Parylene被完全刻蚀干净，形成微孔滤膜；

8)金属层去除：硅圆片浸泡在腐蚀液中，去除表面金属层；

9)微孔滤膜制备：硅圆片浸泡在氢氧化钾溶液中，使微孔滤膜从硅圆片表面自然剥落，最终得到微孔滤膜(9)；

所述步骤9)中：硅圆片浸泡在氢氧化钾溶液中1min-2min，用于剥落微孔滤膜的氢氧化钾溶液为体积比＝1：20的氢氧化钾：去离子水溶液；

所述步骤7)中，氧气作为刻蚀Parylene的反应气体，采用双射频源RF1和RF2控制刻蚀过程，其中RF1射频源用于引起氧气气体辉光放电，产生等离子体，RF2射频源用于给等离子体提供加速刻蚀的能量，刻蚀过程包括氧等离子体对Parylene的物理轰击，以及氧与Parylene的化学反应，最终形成微孔结构；通过调整工作压力、反应温度和RF2射频源功率有效改变Parylene的刻蚀速率和微孔侧壁形貌，进而控制微孔孔径大小；

所述步骤2)中：所述金属层(3)为铝金属层，厚度为

2.如权利要求1所述的基于Parylene的微孔滤膜制备方法，其特征在于所述方法在步骤1)之前还包括基底圆片准备的步骤：以干净的硅圆片(1)作为微孔滤膜制备的基底，硅圆片的上表面为抛光面。

3.如权利要求1所述的基于Parylene的微孔滤膜制备方法，其特征在于所述步骤1)具体为：利用化学气相沉积原理，在硅圆片(1)表面制备Parylene膜(2)，Parylene膜厚度为0.1μm-100μm；沉积过程分为三步，在真空条件下，100-150℃温度下将固态原料对二甲苯环二聚体升华成气态获得对二甲苯环二聚体气体；对二甲苯环二聚体气体进入裂解腔，在600-700℃温度下，对二甲苯环二聚体的分子键被断开，裂解成具有反应活性的单体；最后单体在室温的真空沉积室里沉积并聚合，在硅圆片的表面上形成Parylene膜。

4.如权利要求1所述的基于Parylene的微孔滤膜制备方法，其特征在于所述步骤3)中：在金属层(3)表面涂覆厚的正性光刻胶，曝光前硅圆片在110-120℃烘烤2min-3min，曝光时间为5s-6s，所述掩膜包括铬非感光区和玻璃感光区。

5.如权利要求1所述的基于Parylene的微孔滤膜制备方法，其特征在于所述步骤4)中显影时间40s-45s，显影后圆片在110-120℃烘烤10min-15min。

6.如权利要求1所述的基于Parylene的微孔滤膜制备方法，其特征在于所述步骤5)和步骤8)中采用铝腐蚀液进行腐蚀，由体积比16:2:1的磷酸：去离子水：硝酸溶液配成，腐蚀前，将铝腐蚀液置于50℃水浴加热1小时，其中，步骤5)金属微孔制备，腐蚀时间15s-30s，步骤8)金属层去除，腐蚀时间2min-3min。

7.如权利要求1所述的基于Parylene的微孔滤膜制备方法，其特征在于所述步骤6)中硅圆片浸泡在丙酮中的时间为15-20min。