[发明专利]一种三维微型传感器用微纳原电池的制备方法

权利要求书

1.一种三维微型传感器用微纳原电池的制备方法，其特征在于，所述微纳原电池包括金属阳极层、绝缘层、阴极层、电解质通孔和阳极孔，其制备方法是在硅基体上采用3靶共溅射方式镀膜制备金属阳极层、绝缘层、阴极层，再采用刻蚀工艺制备电解质通孔和阳极孔，具体包括以下步骤：

步骤一，对硅片进行清洗，选择含量99.99%各种金属靶材，采用直流偏压模式在硅体上生长制备出厚度为400~500μm的金属阳极层；金属阳极层为Cu、Sn或者Zn中的一种，直流偏压模式镀膜参数为：腔体气压为0.5~1Pa，功率为200~300W，偏压为50~100W；

步骤二，采用射频模式在金属阳极上制备厚度为200~1000nm的绝缘层；绝缘层采用SiO₂、SiN_X或者Al₂O₃中的一种，射频模式镀膜参数为：腔体气压为0.5~1Pa，功率为200~300W，氧气或者氮气与Ar流量比为1:8~1:10；

步骤三，生长石墨阴极层，石墨厚度为2~3μm；

步骤四，在高浓度等离子刻蚀机上，使用Cl₂气体为刻蚀气体，在金属阳极层上先刻蚀阳极孔，再刻蚀电解质通孔；

步骤五，划片，切割。

2.根据权利要求1所述的一种三维微型传感器用微纳原电池的制备方法，其特征在于，步骤三中，镀膜参数为：腔体气压为0.5~0.8Pa，功率为300~350W。

3.根据权利要求1所述的一种三维微型传感器用微纳原电池的制备方法，其特征在于，步骤四中，Cl₂流量为40~60sccm，气压为0.5~2Pa，功率为50~100W，掩膜采用20μm厚度的不锈钢金属掩膜，掩膜板采用复合双模板。

4.根据权利要求1所述的一种三维微型传感器用微纳原电池的制备方法，其特征在于，步骤五中，切割参数为：刀转速30000r/min，刀移动速度10mm/s，冲水流速2L/min。