1.一种大尺寸无拼接微纳模具制造方法,所述大尺寸无拼接微纳模具为8英寸以上的无拼接微纳模具,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:基板预处理;
所述步骤一中的基板采用单晶硅或者多晶硅作为基板,为了提高打印牺牲结构对硅基板的附着力,采用等离子处理机对硅基板表面进行等离子轰击处理;或所述步骤一中的基板为玻璃材质,并对玻璃基板进行超声清洗,然后氮气吹干,然后在玻璃基板上溅射一层电铸种子层; 具体为,对玻璃基板进行超声清洗30min,然后氮气吹干;在玻璃基板上溅射一层约100nm的种子层;
步骤二:制造牺牲结构;
根据所要制造的微纳模具图形结构,以PCL或 PVA为打印材料,采用热熔融电流体动力喷射打印在基板上制造出牺牲结构;
所述步骤二中以PVA作为热熔融电流体动力喷射打印的打印材料,根据所要制造的微纳模具图形结构,采用热熔融电流体动力喷射打印在基板上制造出牺牲结构;或者,所述步骤二中以PCL作为热熔融电流体动力喷射打印的打印材料,根据所要制造的微纳模具图形结构,使用热熔融电流体动力喷射打印工艺在玻璃基板上打印出牺牲结构;步骤三:复制或转移牺牲结构;
以打印的牺牲结构为掩模,将牺牲结构复制或转移到基板上;
以打印的PCL牺牲结构为掩模,采用微电铸工艺,在玻璃基板电铸种子层材料上形成电铸层,从而沉积复制出牺牲结构;
或者,所述步骤三中以打印的PVA牺牲结构为掩模,采用刻蚀工艺将牺牲结构图形转移到硅基板上;
步骤四:去除牺牲结构;
将基板上残余的牺牲结构去除,然后将基板去离子水超声处理,制得具有所需微纳结构图案的母模板;
具体为,将硅基板置于去离子水中,水浴加热,保持温度在95℃,同时进行超声处理
30min,将刻蚀后残留在硅模具上的牺牲结构PVA材料完全溶解在去离子水中;然后将模具置于异丙醇溶液中,进行超声处理20min,再将模具置于去离子水中超声处理20min;最后氮气吹干,制得具有所需微纳结构图案的硅基母模板;
或当牺牲结构材料为聚己内酯PCL时,采用丙酮、四氢呋喃THF、富马酸二甲脂DMF、甲苯或二氯甲烷溶剂溶解去除;将玻璃基板和电铸沉积的结构置于四氢呋喃THF中超声处理
30min,去除牺牲结构材料PCL,然后用去离子水超声处理20min,制得具有所需微纳结构图案的玻璃母模板;
步骤五:母模板抗粘附处理;
对母模板进行清洗,丙酮超声处理20min;去离子水超声20min;异丙醇超声处理20min;
异辛烷超声处理20min;以异辛烷为溶剂,配置1%浓度的十七氟癸基三氯硅烷溶液FDTS,静置15min;然后,将母模板放入其中浸泡30min;然后分别用异辛烷、丙酮、异丙醇于超声条件下各清洗20min;从而使母模板表面产生抗粘附层,最后进行氮气吹干。