[发明专利]一种基于微悬臂转移的微球探针制备方法

说明书

本发明提供了一种基于微悬臂转移的微球探针制备方法，属于微纳米制造技术领域。本发明工艺简单，成本低廉，可以用于微纳加工或压痕力学特性等测试的微球探针的制备；本发明可以实现任意颗粒材料的灵活粘接，并且与任意受体平台任意匹配；悬臂在转移微球的同时能够充当传递层，增加微球与受体平台的接触面积，进而降低接触压力以减小受体平台的变形；通过微悬臂可以实现探针制备过程中微球在受体尖端的准确定位，且可以避免尺寸较小的微球在粘接时完全浸入胶水，污染微球探针表面。

技术领域

本发明属于微纳米制造技术领域，特别涉及一种基于微悬臂转移的微球探针制备方法。

背景技术

随着微纳尺寸部件在MEMS、IC、光学器件等各领域的广泛应用，微纳加工方法技术在获得长足发展的同时也面临着巨大挑战。开展微纳尺度加工方法的研究，无论对于先进制造技术的发展，还是对于我国在新一轮科技竞争中保持有利地位，都具有十分重要的意义。近年来，由于具有灵活性大、精度较高等优点，探针技术逐渐被广泛应用于微纳加工领域。探针技术是通过探针与样品间的机械作用、摩擦化学作用、电化学作用等实现对样品表面的材料去除、氧化层生长、织构加工等工艺。

探针的制备方法作为探针技术应用的前提而备受关注，但是目前大尺寸(百微米级)微球探针的制备尚未受到广泛研究。大尺寸(百微米级)微球探针可以用来进行介观尺度的微纳加工，目前这一尺度加工所使用的探针材料较为单一，多为金刚石材料，并且制备困难、价格高昂；并且金刚石的高脆性，在加工过程中，针尖极易分叉，严重制约了介观尺度的微纳加工。因此，亟需一种提出一种新的针对介观尺度微纳加工的微球探针的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提出了一种基于微悬臂转移的微球探针制备方法，本发明工艺简单，成本低廉，可以用于微纳加工的微球探针的制备；本发明可以实现任意颗粒材料的灵活粘接，与任意受体平台任意匹配；悬臂在转移微球的同时能够充当传递层，增加微球与受体平台的接触面积，进而降低接触压力以减小受体平台的变形；通过微悬臂可以实现探针制备过程中微球在受体尖端的准确定位，且可以避免尺寸较小的微球在粘接时完全浸入胶水，污染微球探针表面。

一种基于微悬臂转移的微球探针制备方法，包括以下步骤：

S1、将微球和粘合剂分别放置于硅片的第一预设区域和第二预设区域，所述硅片放置于样品台上；

S2、在夹持装置上安装悬臂探针，移动所述样品台，使所述粘合剂位于所述悬臂探针正下方，向上移动所述样品台，在所述悬臂探针与粘合剂接触第一预设时间后，向下移动所述样品台使所述悬臂探针与粘合剂分离；

S3、移动所述样品台，使所述微球位于所述悬臂探针正下方，向上移动所述样品台，在所述悬臂探针与微球接触第二预设时间后，向下移动所述样品台使所述悬臂探针与样品台分离，所述微球和悬臂探针粘合连接；

S4、将所述悬臂探针上下翻转，使所述悬臂探针粘合连接有微球的一方向上，并将翻转后的所述悬臂探针安装在所述夹持装置上；

S5、在受体平台的上方涂抹粘合剂，并将所述受体平台固定在所述样品台上，移动所述样品台使所述受体平台位于所述悬臂探针正下方，向上移动所述样品台，在所述悬臂探针与受体平台接触第三预设时间后，所述夹持装置与悬臂探针断开连接，向下移动所述样品台，使所述悬臂探针与受体平台粘合连接。

进一步地，所述微球的曲率半径为50-500μm。

进一步地，所述步骤S1中，放置所述微球和粘合剂前，所述硅片的清洗步骤包括：

将所述硅片在酒精溶液中超声清洗3-5min后，在去离子水中超声清洗1-3min。

进一步地，所述第一预设时间为5-10s。

进一步地，所述第二预设时间为5-10min。

进一步地，所述第三预设时间为5-10min。