[发明专利]MEMS电热双晶体致动器

摘要

本发明涉及的是一种在通电状态下工作的双金属电热致动器，具体的说是电热致动器由主体三层材料构成，上下两层热膨胀系数差异较大的材料和一种夹在热膨胀系数较大材料中间的电加热层材料，为了配合MEMS加工工艺，并且提高结构效率，本发明最终由八层材料构成，所用到的加工工艺包括淀积、光刻、蒸镀/溅射、掺杂、切割。本发明工作过程是通电使电加热层产生焦耳热使双金属电热致动器在上下两层材料的热膨胀系数之差的作用下产生片外的翘曲变形，以此达到致动目的。本发明是一种在恶劣环境下可反复利用的、低功耗的、快速响应的，变形较大的电热致动器。

主权项

一种在通电状态下工作的双金属电热致动器，包括起主要作用的三层材料，热膨胀系数较大的金属铝层，热膨胀系数较小的无掺杂多晶硅层，电阻较小的掺杂的多晶硅电加热层，为了提高效率，配合MEMS加工工艺，又多出二氧化硅钝化层，和两层包裹电加热层的氮化硅绝缘层。其装配特征是：在硅片上表面氧化钝化层；然后在钝化层上淀积无掺杂多晶硅层、蒸镀/溅射一半的金属铝层、淀积氮化硅绝缘层、淀积掺杂的多晶硅电加热层(并光刻出相应形状)、淀积氮化硅绝缘层(对电加热层形成包裹)；对以上几层包括硅基片进行切割，形成所需形状；然后再蒸镀/溅射另一半金属铝层，光刻出相应形状；在留出的氮化硅层空位上进行标准开孔工艺；最后将硅基片刻蚀出相应形状。