[发明专利]一种低驱动电压凹面电极静电执行器及制作方法

摘要

本发明属于微机电技术领域，尤其涉及一种低驱动电压凹面电极静电执行器及制作方法，静电执行器包括：由弹性薄膜作为上电极和由塑性薄膜作为凹面电极，上电极的下表面和凹面电极的上表面之间形成封闭空间；电极或凹面电极的上、下表面均为绝缘薄膜。制作方法包括：分别对具有硅厚度和氧化层厚度的两个SOI片进行、清洗、热氧化、气相沉积氮化层后进行曝光、刻蚀后进行键合，最后通过填充环氧树脂胶并固化收缩效应或通过真空吸盘抽空形成凹面结构。本发明的凹面电极静电执行器可用于泵腔的执行器或主动式阀门的执行器，不仅简化微泵加工工艺，而且能够使以往微泵高于100V的驱动电压降低到几十伏，大大增加了静电式微泵的驱动力。

主权项

1.一种低驱动电压凹面电极静电执行器的制作方法，其特征在于，包括：步骤1、选取两片具备一定硅厚度和氧化层厚度的SOI片用于制作上电极和凹面电极，分别标记为SOI‑T片和SOI‑B片；步骤2、将两种SOI片分别进行标准RCA清洗后，进行湿法热氧化并采用低压化学气相沉积生长氮化层；步骤3、将SOI‑T片进行曝光和浅刻蚀工艺后，形成图形标记；将底电极区域进行刻蚀，以方便与引线相连；将器件层硅与泵腔体层硅进行键合，形成完整微泵腔体，键合完后对SOI‑T底层硅进行减薄；步骤4、将SOI‑B片上表面进行曝光和浅刻蚀工艺，形成图形标记，并在电极形变区进行表面粗糙处理，然后将底电极区域进行刻蚀，以方便与引线相连；步骤5、在SOI‑B背底面相应于曲面电极部分进行光刻、深刻蚀微加工，直至刻蚀至SOI内部氧化硅层；步骤6、将刻蚀好的SOI‑B与已经与泵体部分键合的SOI‑T底部进行直接键合；步骤7、将SOI‑B片上的深硅刻蚀区域填充环氧树脂胶，然后用玻璃与SOI‑B片进行键合或粘接；由于顶层硅薄膜因环氧树脂胶的固化收缩效应而形成凹面结构；凹面收缩的幅度可通过环氧树脂的成分调节来实现。