專利名稱：一種微光機(jī)電器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微光機(jī)電系統(tǒng)，涉及一種三維微光機(jī)電器件結(jié)構(gòu)的制作方法的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外微光機(jī)電器件經(jīng)常采用硅—硅鍵合或硅—玻璃鍵合等方法制作微器件的上蓋或雙層結(jié)構(gòu)。這些方法是將器件與上蓋進(jìn)行嚴(yán)格清洗，然后在鍵合機(jī)中進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，最后通過(guò)加電壓、壓力或高溫使微光機(jī)電器件芯片和上蓋結(jié)合在一起。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)材料及工藝要求嚴(yán)格，成本高。材料必須選用硅或玻璃，其它材料無(wú)法實(shí)現(xiàn)。且界面中的殘余細(xì)小顆粒即可能造成鍵合失敗，器件制作成品率低，而且因工藝過(guò)程中的電壓、壓力或高溫易造成微光機(jī)電系統(tǒng)中某些單元部件的損傷甚至失效。同時(shí)，因工藝條件限制，硅和玻璃很難根據(jù)需要制作復(fù)雜的幾何形狀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決背景技術(shù)中易造成鍵合失敗、易造成某些芯片的損傷甚至失效、工藝對(duì)材料要求嚴(yán)格且可選用的材料十分有限、成品率低、所需制作設(shè)備成本高、難于制作復(fù)雜幾何形狀等問(wèn)題，為了達(dá)到上述目的本發(fā)明將要提供一種微光機(jī)電器件的制作方法，其步驟如下(A)清洗器件襯底，(B)在器件襯底上濺射金屬層作為電鑄陰極，(C)在(B)步驟的上表面涂覆一層厚型正性光刻膠，光刻形成器件微模結(jié)構(gòu)，(D)在(C)步驟的上表面電鑄形成器件的金屬結(jié)構(gòu)，(E)去除(C)步驟上表面正性光刻膠的器件微模結(jié)構(gòu)，(F)在(E)步驟的上表面用干法刻蝕去除微模結(jié)構(gòu)下方的電鑄陰極，使之露出電鑄陰極下方器件襯底表面，(G)在(F)步驟的上表面再次涂覆與步驟(C)相同型號(hào)和厚度的厚型正性光刻膠，(H)用步驟(C)微模結(jié)構(gòu)的光刻版對(duì)(G)步驟進(jìn)行曝光、顯影、堅(jiān)膜暴露出金屬結(jié)構(gòu)上表面，保留下來(lái)的光刻膠作為犧牲層，(I)在步驟(H)上表面自旋涂覆一層光刻膠粘附劑并在烘箱中烘干，涂敷所需厚度的光刻膠，再放在烘箱中前烘，(J)用上蓋結(jié)構(gòu)圖形的光刻版對(duì)步驟(I)進(jìn)行曝光，(K)對(duì)步驟(J)進(jìn)行后烘，(L)對(duì)步驟(K)進(jìn)行顯影、放在烘箱中堅(jiān)膜，然后去除步驟(H)的犧牲層，制成微器件。
本發(fā)明采用光刻技術(shù)可方便地在上蓋體內(nèi)制作任意幾何形狀的微結(jié)構(gòu)，解決了背景技術(shù)難于制作復(fù)雜幾何形狀的問(wèn)題。本發(fā)明與上蓋接觸的材料不僅限于硅或玻璃，也可為金屬或其他材料，選擇范圍寬，解決了背景技術(shù)對(duì)材料要求嚴(yán)格且可選用的材料十分有限問(wèn)題。本制作方法不需要額外的清洗、對(duì)準(zhǔn)及鍵合設(shè)備，僅使用常規(guī)的準(zhǔn)LIGA設(shè)備即可，解決了背景技術(shù)成本高的問(wèn)題。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，對(duì)工藝條件要求比鍵合工藝寬松，器件制作成品率高，解決了背景技術(shù)對(duì)材料及工藝要求嚴(yán)格，成品率低的問(wèn)題。本發(fā)明制作過(guò)程中不需對(duì)器件施加電壓、壓力及高溫，不會(huì)對(duì)器件造成損傷，解決了背景技術(shù)易造成某些器件的損傷甚至失效等問(wèn)題。上蓋結(jié)構(gòu)所使用的材料對(duì)可見(jiàn)光透射性好，適用于制作不耐高溫、不耐高電壓及壓力的非密封微光學(xué)、微流體等器件。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式用本發(fā)明制作微器件包括襯底1、金屬結(jié)構(gòu)2、上蓋3、進(jìn)孔、出孔4、微結(jié)構(gòu)5。以準(zhǔn)LIGA技術(shù)制作微器件結(jié)構(gòu)為例襯底可選擇硅、玻璃、陶瓷、金屬等材料。選擇銅作為電鑄陰極。在步驟(B)上表面涂覆的厚型正性光刻膠為AZP4903。電鑄金屬結(jié)構(gòu)的材料可以選擇鎳、金、銅、鋅及合金。步驟(E)用AZP4903專用去膠劑或丙酮去除正性光刻膠的器件微模結(jié)構(gòu)。步驟(I)中的光刻膠選擇SU8負(fù)性光刻膠，由勻膠速度及時(shí)間控制光刻膠的厚度。前烘的溫度與時(shí)間隨光刻膠厚度不同而有所區(qū)別。步驟(J)中曝光條件根據(jù)光刻膠厚度及前烘條件來(lái)選擇。步驟(J)中采用SU8負(fù)性光刻膠專用顯影液顯影，用異丙醇清洗。步驟(K)中的犧牲層用丙酮溶液去除。
根據(jù)需要可以在上蓋結(jié)構(gòu)上再制作電極、加熱器等結(jié)構(gòu)。在上蓋結(jié)構(gòu)上制作的微結(jié)構(gòu)可采用常規(guī)IC技術(shù)或微機(jī)械加工技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種微光機(jī)電器件的制作方法，其步驟如下(A)清洗器件襯底，(B)在器件襯底上濺射金屬層作為電鑄陰極，(C)在(B)步驟的上表面涂覆一層厚型正性光刻膠，光刻形成器件微模結(jié)構(gòu)，(D)在(C)步驟的上表面電鑄形成器件的金屬結(jié)構(gòu)，(E)去除(C)步驟上表面正性光刻膠的器件微模結(jié)構(gòu)，(F)在(E)步驟的上表面用干法刻蝕去除微模結(jié)構(gòu)下方的電鑄陰極，使之露出電鑄陰極下方器件襯底表面，其特征在于(G)在(F)步驟的上表面再次涂覆與步驟(C)相同型號(hào)和厚度的厚型正性光刻膠，(H)用步驟(C)微模結(jié)構(gòu)的光刻版對(duì)(G)步驟進(jìn)行曝光、顯影、堅(jiān)膜暴露金屬結(jié)構(gòu)上表面，保留下來(lái)的光刻膠作為犧牲層，(I)在步驟(H)上表面自旋涂覆一層光刻膠粘附劑并在烘箱中烘干，涂敷所需厚度的光刻膠，再放在烘箱中前烘，(J)用上蓋結(jié)構(gòu)圖形的光刻版對(duì)步驟(I)進(jìn)行曝光，(K)對(duì)步驟(J)進(jìn)行后烘，(L)對(duì)步驟(K)進(jìn)行顯影、放在烘箱中堅(jiān)膜，然后去除步驟(H)的犧牲層，制成微器件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三維微光機(jī)電器件結(jié)構(gòu)的制作方法。在襯底上濺射電鑄陰極，光刻、電鑄形成金屬結(jié)構(gòu)，去膠后去除暴露的電鑄陰極，再次用厚型正性光刻膠曝光、顯影、堅(jiān)膜暴露金屬結(jié)構(gòu)上表面，剩余光刻膠作犧牲層。涂敷另一種光刻膠，前烘、曝光、后烘、顯影、堅(jiān)膜，去除犧牲層，制成微器件。本發(fā)明采用光刻技術(shù)在上蓋體內(nèi)制作任意幾何形狀的微結(jié)構(gòu)；與上蓋接觸的材料為硅、玻璃、金屬等；不需要額外復(fù)雜設(shè)備，用準(zhǔn)LIGA設(shè)備即可；工藝簡(jiǎn)單，器件成品率高；制作過(guò)程不需對(duì)器件施加電壓、壓力及高溫，對(duì)器件無(wú)損傷。上蓋結(jié)構(gòu)對(duì)可見(jiàn)光透射性好，可制作不耐高溫、不耐高電壓及壓力的非密封微光學(xué)、微流體等器件。
文檔編號(hào)G03G13/00GK1401557SQ0213308
公開日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2002年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月28日
發(fā)明者梁靜秋, 吳一輝, 張平, 白蘭 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所