[发明专利]一种MEMS三维隧道结构

摘要

本发明公开一种MEMS三维隧道结构，包括硅基底，二氧化硅氧化层和隧道结构层，所述二氧化硅氧化层在硅基底表面上，所述隧道结构层在二氧化硅氧化层上方，所述隧道结构层是由三块矩形二氧化硅薄膜组成。本发明还公开了一种MEMS三维隧道结构的制备方法。本发明的MEMS三维隧道结构制作简单，成本低廉，可用于制作微流体管道，其硅基底可使用普通的(100)硅片，便于优化器件性能。

主权项

1.一种MEMS三维隧道结构，其特征在于，包括一块硅基底(10)，一层二氧化硅氧化层(20)一块矩形的斜二氧化硅薄膜(31)，一块矩形的斜二氧化硅薄膜(32)，一块矩形的二氧化硅薄膜(40)，二氧化硅氧化层(20)在硅基底(10)的表面上，斜二氧化硅薄膜(31)和斜二氧化硅薄膜(32)在二氧化硅氧化层(20)的上方，斜二氧化硅薄膜(31)连接在二氧化硅氧化层(20)的左侧，斜二氧化硅薄膜(31)与二氧化硅氧化层(20)呈144.7度夹角，斜二氧化硅薄膜(32)连接在二氧化硅氧化层(20)的右侧，斜二氧化硅薄膜(32)与二氧化硅氧化层(20)呈54.7度夹角，矩形二氧化硅薄膜(40)在斜二氧化硅薄膜(31)和斜二氧化硅薄膜(32)的上方，矩形二氧化硅薄膜(40)的左端连接在斜二氧化硅薄膜(31)边沿中间，距离两侧边界20um，矩形二氧化硅薄膜(40)的右端连接在斜二氧化硅薄膜(32)边沿中间，距离两侧边界20um。

2.根据权利1中所说的斜二氧化硅薄膜(31)和斜二氧化硅薄膜(32)，其特征是80um长10um宽的矩形，斜二氧化硅薄膜(31)和斜二氧化硅薄膜(32)在二氧化硅层(20)上相距50um，方向是硅基底(10)的(111)晶向。

3.根据权利1中所说的矩形二氧化硅薄膜(40)，其特征是20um宽，40um长的矩形。

4.一种MEMS三维隧道结构的制作方法，其特征在于，包括：

在硅基底(10)上制作二氧化硅氧化层(20)；

在二氧化硅氧化层(20)上进行光刻处理，以在二氧化硅氧化层(20)上形成2个相距40um，80um长25um宽的矩形图案，方向是硅基底(111)晶向；

对二氧化硅氧化层(20)用腐蚀液进行腐蚀，以得到与硅基底(10)呈54.7度与144.7度夹角的侧壁；

对腐蚀后的二氧化硅氧化层(20)重新氧化，以得到斜二氧化硅薄膜(31)和斜二氧化硅薄膜(32)，矩形二氧化硅薄膜(40)；

对重新氧化后的二氧化硅氧化层(20)进行光刻处理，在矩形二氧化硅(40)两端形成2个40um长20um宽的矩形；

对矩形二氧化硅(40)两端的矩形用腐蚀液进行腐蚀，以腐蚀掉二氧化硅(40)下方的硅基底，得到一个正梯形隧道。

5.根据权利4中所述的MEMS三维隧道结构的制作方法，其特征在于腐蚀液为25％的四甲基氢氧化铵水溶液。

6.根据权利4中所述的MEMS三维隧道结构的制作方法，其特征在于对腐蚀后的二氧化硅氧化层(20)重新氧化之前需要进行图像优化处理，保留所需要的侧壁。

7.根据权利5中所述的MEMS三维隧道结构的制作方法，其特征在于硅片有各向异性腐蚀特性，使用四甲基氢氧化铵溶液进行腐蚀时，会时(111)晶向的硅向下形成与底面呈54.7度夹角的侧壁。