[发明专利]一种MEMS压电装置的批量加工方法

说明书

本发明涉及一种MEMS压电装置的批量加工方法，MEMS压电装置包括PZT立柱和设于的PZT立柱上的Si层；该加工方法包括以下步骤：取一PZT基板和Si基板，在的Si基板上加工出定位刀口，并将PZT基板加工成固定于的Si基板上的PZT立柱；的Si基板相对位置的边部上的定位刀口的连线构成切割路径，横向和纵向的切割路径构成PZT立柱边缘形状；取一与的Si基板形状大小相同的Si晶片，在的Si晶片的边部加工出定位刀口，的Si晶片键合连接于的PZT立柱上得到中间产品，并且位于Si晶片上的定位刀口与位于Si基板的定位刀口上下对齐；通过切割工艺切割Si晶片，得到覆盖于PZT立柱上的Si层。与现有技术相比，本发明具有生产成本低、切割简单、容易批量生产等优点。

技术领域

本发明涉及MEMS技术领域，尤其是涉及一种MEMS压电装置的批量加工方法。

背景技术

键合工艺作为MEMS领域中一种重要的加工工艺。键合技术是将MEMS器件中不同材料的部件永久地连结为一体，生产仅用硅难以制作的新型器件和微型元件的一种技术。键合技术用于MEMS器件的制作、组装和封装，使许多新技术和新应用在MEMS中得以实现。近年来键合技术发展迅速，已成为MEMS器件开发和实用化的关键技术之一。用于MEMS器件的键合技术主要包括四种：直接键合、阳极键合、粘结剂键合和共晶键合。

传统键合工艺在制作小型部件的时候需要预先将材料切割成合适大小再进行键合，键合步骤复杂，不适合批量生产，无法满足大规模生产的需求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的无法批量生产的缺陷而提供一种MEMS压电装置的批量加工方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种MEMS压电装置的批量加工方法，所述MEMS压电装置包括PZT立柱和设于所述的PZT立柱上的Si层；

该加工方法包括以下步骤：

取一PZT基板和Si基板，在所述的Si基板上加工出定位刀口，并将PZT基板加工成固定于所述的Si基板上的PZT立柱；所述的Si基板相对位置的边部上的定位刀口的连线构成切割路径，横向和纵向的切割路径构成PZT立柱边缘形状；

取一与所述的Si基板形状大小相同的Si晶片，在所述的Si晶片的边部加工出定位刀口，所述的Si晶片键合连接于所述的PZT立柱上得到中间产品，并且位于Si晶片上的定位刀口与位于Si基板的定位刀口上下对齐；

通过切割工艺切割所述Si晶片，得到覆盖于所述PZT立柱上的Si层。

所述的定位刀口为三角形的定位刀口，位于相对位置的三角形的顶点连线构成所述的切割路径。

所述的PZT立柱的截面形状为矩形，每块PZT基板上加工出呈矩阵排列的若干个PZT立柱。

将若干个所述的中间产品通过所述的定位刀口在横向和纵向上对齐放置于切割平台上，然后通过切割工艺一次完成若干个中间产品的切割

所述的Si晶片与PZT基板在500～600℃、740～780[mbar]压力的条件下通过金键合连接。

所述的切割工艺采用激光切割。

所述的Si晶片(3)厚度为0.2～0.3mm；所述的激光切割过程中激光功率为14～16mj，优选为15.5mj，切割速度为20～30，优选为25μm/s，辅助气体为氮气。

所述的PZT基板和Si晶片上的定位刀口通过光刻法、电感耦合等离子体-反应离子刻蚀法加工得到，并且在光刻过程中，加工Si基板和Si晶片时采用的掩膜版相同。