[发明专利]一种惯性碰撞过滤器

权利要求书

1.一种惯性碰撞过滤器，其特征在于，包括由上而下设置的基板、中间板及粘附层，中间板开设有入气孔，中间板与基板之间形成有纵向贯通的流出通道，在基板上开设有与流出通道相通的通孔，通孔的尺寸为PM2.5悬浮颗粒污染物平均尺寸的几十倍，粘附层粘附于中间板上并封闭入气孔，其中流出通道和粘附层由聚二甲基硅氧烷基板软光刻工艺制成；

所述惯性碰撞过滤器的制备方法，包括如下步骤：

硅片衬底清洗：采用标准的RCA流程对硅片进行清洗；

生长氮化硅层：采用低压化学气相沉积法在清洗后的硅片两面淀积氮化硅薄膜层；

光刻：先旋涂光刻胶至样品表面，前烘烤工艺后进行紫外曝光，再经过后烘烤及显影工艺后得到；

等离子体刻蚀：用混合气体将未被光刻胶保护的氮化硅薄膜等离子体刻蚀，刻蚀功率为110-130W，时间为4-6min;

湿法刻蚀通孔：用标准刻蚀液对未被氮化硅覆盖的硅片进行选择性刻蚀;

杂质金属离子的去除：将刻蚀后的硅片浸入混合溶液中1-2h后，清洗后用N₂枪吹干；

残留氮化硅掩膜的去除：用CF₄ / O₂混合气体等离子体刻蚀，除去保护层氮化硅薄膜得通孔；

流出通道和粘附层的制备：利用软光刻技术制备流出通道和粘附层；

装配：将通孔、流出通道和粘附层对准，封装在一起即得惯性碰撞过滤器。

2.根据权利要求1所述的一种惯性碰撞过滤器，其特征在于，所述通孔的口径由上而下逐渐缩小。

3.根据权利要求1所述的一种惯性碰撞过滤器的制备方法，其特征在于，所述硅片需要进行预处理，所述预处理包括如下步骤：将单晶硅片进行双面抛光，用食人鱼刻蚀液清洗并风干。

4.根据权利要求1所述的一种惯性碰撞过滤器的制备方法，其特征在于，所述生长氮化硅层过程中，腔体温度控制在815-850℃，气压控制在15-20Pa，采用的气源为二氯甲硅烷和氨气，其中二氯甲硅烷的气体流量为100-120ml/min，氨气的气体流量为25-40ml/min；薄膜的生长速率为0.15nm/s，氮化硅薄膜的平均厚度为10-18nm。

5.根据权利要求1所述的一种惯性碰撞过滤器的制备方法，其特征在于，光刻步骤中所述旋涂的转速控制在4000-5000r/min；前烘烤温度为85-95℃，持续0.5-1.5min；后烘烤温度为110-130℃，持续0.5-1.5min；显影时间为50-60s。