[发明专利]一种类金刚石碳微悬梁臂及其制备方法

权利要求书

1.一种类金刚石碳微悬梁臂，其特征在于：包括硅衬底、在硅衬底上制作的过渡层、以及通过高能量脉冲式磁控溅射方法制作并覆盖在过渡层表面的DLC薄膜层。

2.根据权利要求1所述的类金刚石碳微悬梁臂，其特征在于：过渡层包括设置在硅衬底上的第一过渡层和设置第一过渡层上的第二过渡层，其中，硅衬底为硅晶圆衬底，第一过渡层为金属过渡层，第二过渡层为金属碳化物过渡层。

3.一种类金刚石碳微悬梁臂的制备方法，其特征在于，包含以下几个步骤：

步骤一：将硅晶圆清洗干净，通过光刻将DLC的图案写在硅晶圆表面；

步骤二：将带有光刻胶图案的硅晶圆置入真空腔中，对真空腔抽真空；

步骤三：通入氩气，打开直流或者脉冲电源，对硅晶圆进行等离子体清洗；

步骤四：打开直流或者脉冲电源，在硅晶圆的表面制作过渡层；

步骤五：通入反应气体，打开脉冲电源，在过渡层的表面进行高能量脉冲式磁控溅射，形成DLC薄膜层；

步骤六：关闭溅射阴极及电源，关闭氩气与反应气体，充入氮气，取出样品；

步骤七：用丙酮/异丙酮（IPA）/去离子水清洗样品，对光刻胶进行剥离；

步骤八：在硅晶圆背面旋涂上光刻胶作为保护层，然后将剥离干净的样品置入KOH溶液中，用湿法刻蚀将裸露的硅晶圆刻蚀掉，形成悬空的类金刚石碳微悬梁臂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤一中，采用单面抛光的350微米厚的硅晶圆，并且，光刻时所使用的光刻胶为负胶。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤二中，对真空腔抽真空时，使真空腔的真空度低于8E-5Torr。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤四中，在硅晶圆的表面制作过渡层时，在硅晶圆的表面制作第一过渡层，并且，还在第一过渡层的表面制作第二过渡层，其中，第一过渡层为金属过渡层，第二过渡层为金属碳化物过渡层。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤五中，在过渡层的表面进行高能量脉冲式磁控溅射时，所采用的脉冲电源的脉冲开/脉冲关的占空比为10~80us/100~300us，平均功率密度5~25kW/m2，DLC/C复合层的沉积率为0.8~1.5微米/小时，沉积时间为1~2小时。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤五中，通入的反应气体为甲烷（CH4）或者乙炔（C2H2），并且，进行高能量脉冲式磁控溅射时，通入溅射气体氩气（Ar），溅射气压为1.5E-3~6E-3Torr。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤八中，所采用的KOH浓度为15~20%，刻蚀时间为25~30小时。

10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在执行步骤四和五的过程中，还对样品施加偏置电源，其中，偏压电源的脉冲时间为0.6~2.3μs，偏压电源的脉冲频率为10~350kHz，偏压电源的电压为10~50V，偏压电源的电流为0.1~1.2A。