[发明专利]一种应变调控低维材料的微机电执行器的制作方法有效

专利信息
申请号: 202110271687.2 申请日: 2021-03-12
公开(公告)号: CN113104807B 公开(公告)日: 2023-05-16
发明(设计)人: 谢涌;胡文帅;彭艾盈;张鹏;贾浩 申请(专利权)人: 西安电子科技大学
主分类号: B81C1/00 分类号: B81C1/00;B81B7/02
代理公司: 西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙) 61230 代理人: 刘长春
地址: 710000 陕*** 国省代码: 陕西;61
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 一种 应变 调控 材料 微机 执行 制作方法
【权利要求书】:

1.一种应变调控低维材料的微机电执行器的制作方法,其特征在于,包括:

步骤一:获取绝缘体上硅晶圆;

其中,所述绝缘体上硅晶圆包括顶层器件硅层、中间氧化层以及底部支撑硅层;

步骤二:在所述顶层器件硅层的指定位置进行光刻、剥离、镀金属铝,并进行退火处理,形成在绝缘体上硅晶圆上的欧姆电极;

其中,所述指定位置是可实现金属与硅欧姆接触的位置;

步骤三:在所述顶层器件层硅表面欧姆电极位置镀铬后再镀一层保护金属,以保护铝层;

步骤四:在镀保护金属之后绝缘体上硅晶圆上按照预设的图案,制备微机系统MEMS执行器器件;

其中,所述MEMS执行器结构包括可动结构、固定结构以及连接所述可动结构及固定结构的U型弹簧;

步骤五:在MEMS执行器结构上可动结构中间位置开设微沟槽;

其中,微沟槽的间隙宽度在0至50微米区间;

步骤六:将MEMS执行器结构切割为小片;

步骤七:制备低维材料,并将低维材料转移到聚二甲基硅氧烷PDMS上;

步骤八:在聚二甲基硅氧烷上的低维材料转移到MEMS执行器结构中的微沟槽上;

步骤九:刻蚀去除MEMS执行器结构中的中间氧化层;

步骤十:对低维材料进行固定以使低维材料在微沟槽上不发生滑动,得到新的MEMS执行器。

2.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述步骤四包括:

步骤4.1:对绝缘体上硅晶圆顶层器件层表面旋涂光刻胶,以使光刻胶覆盖绝缘体硅晶圆;

步骤4.2:使用掩膜板覆盖所述硅晶圆,以使所述光刻胶与所述掩膜板接触;

步骤4.3:使用光刻技术对硅晶圆进行图形化,以使图形部分保留光刻胶;

步骤4.4:通过深反应离子刻蚀DRIE技术刻蚀SOI上的硅层,形成弹簧、以及弹簧连接的固定结构以及可动结构,得到MEMS执行器结构;

步骤4.5:去除残余的光刻胶。

3.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述步骤七包括:

将硅晶圆切割为小片,尺寸根据需求而定,为3mm×3mm。

4.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述步骤十包括:

使用硅胶固定或蒸发金属的方式对低维材料进行固定,以使低维材料在微沟槽上不发生滑动,得到新的MEMS执行器。

5.根据权利要求4所述的制作方法,其特征在于,使用硅胶固定方式对低维材料进行固定,以使低维材料在微沟槽上不发生滑动,得到新的MEMS执行器包括:

使用缓冲氧化物蚀刻、氢氟酸刻或者HF、XeF2等气体蚀去除中间氧化层;

使用锥形微型移液器将硅胶微滴施加到低维材料的两端,将低维材料的两端分别固定在MEMS执行器结构的固定电极和悬空电极上。

6.根据权利要求4所述的制作方法,其特征在于,使用蒸发金属的方式对低维材料进行固定,以使低维材料在微沟槽上不发生滑动,得到新的MEMS执行器包括:

将所述MEMS执行器结构放在对准平台上;

其中,所述对准平台可转动;

将掩膜板覆盖低维材料;

其中掩膜板上有通孔;

使用蒸发金属方式将金属通过掩膜板的通孔沉积到低维材料上,使低维材料固定。

7.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,在所述步骤二之前,所述制作方法还包括:

在底部支撑硅层上沉积一层氮化硅作掩膜;

在底部支撑硅层进行光刻;

采用反应离子刻蚀RIE技术对底部支撑硅层氮化硅做反应离子刻蚀;

使用氢氧化钾对底部支撑硅层未保护硅作湿法刻蚀处理,从而使得MEMS执行器结构可以透过电子束而不再被硅层阻挡。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于西安电子科技大学,未经西安电子科技大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202110271687.2/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top