[发明专利]一种高深宽比微柱阵列的电场诱导压印方法

摘要

一种高深宽比微柱阵列的电场诱导压印方法，先进行压印模具的制备及处理，然后进行基材、电极和聚合物材料的选择再压印及脱模，然后施加外电场，电场诱导再成型最后进行聚合物的固化，本发明最终得到的高深宽比柱状阵列，广泛的用于微机电系统以及生物微流体领域，同时由于本发明不需要复杂的工艺控制，大大降低了加工成本，提高了加工效率。

主权项

一种高深宽比微柱阵列的电场诱导压印方法，其特征在于，包括以下步骤：1）压印模具的制备及处理：在晶圆表面利用光刻和刻蚀工艺加工出所需的圆孔阵列图形结构，并对其进行低表面能处理，即在压印模具正面制作一层厚度为20‑100nm的抗粘层C4F8；2）基材、电极和聚合物材料的选择：基材和电极都需要采用导电平板，即ITO导电玻璃或高参杂导电硅片，聚合物材料采用热塑性聚合物PMMA；3）压印及脱模：利用匀胶机在基材上旋涂一层热塑性聚合物PMMA，其厚度为10um‑50um，以10Mpa的压力P将低表面能处理后的压印模具压在基材上，使压印模具与基材紧密结合，并保证环境温度在热塑性聚合物PMMA的玻璃态转换温度以上，10‑30分钟后，冷却至室温，脱模，在基材上留下聚合物柱状阵列，聚合物柱状阵列的深宽比小于5；4）施加外电场：利用另一块ITO导电玻璃或高参杂导电硅片作为上电极，与基材组合形成一对平板电极，两平板电极之间有一层空气间隙，空气间隙是柱状阵列高度的2‑4倍，采用直流电源，电压调节范围在300‑500V，正极连上电极，负极连基材，对形成的PMMA微柱阵列施加外电场；5）电场诱导再成型：再将环境温度升至PMMA玻璃态转化温度以上，150‑200℃，调节电压大小，使电场力大于PMMA表面张力，持 续2‑10小时，直至成型过程结束；6）聚合物的固化：在保持施加电压不变的情况下，将环境温度降低到室温，PMMA固化，最终得到深宽比达到20—30的高深宽比微柱阵列。