[发明专利]一种基于电镀工艺的静电驱动式微型扭转器件及其制备方法

权利要求书

1.一种基于电镀工艺的静电驱动式微型扭转器件，其特征在于：所述微型扭转器件包括硅衬底（1），依次生长于硅衬底（1）上并进行了图形化刻蚀的氧化硅层（2）、氮化硅层（3），生长于硅衬底（1）以及氮化硅层（3）表面并进行了图形化腐蚀的金属铝层（4），依次生长于硅衬底（1）、氮化硅层（3）以及金属铝层（4）表面的金属Cr层（5）、金属Cu层（6），经光刻定义图形区域后电镀生长于金属Cu层（6）上的金属Ni层（7）。

2.根据权利要求1所述的微型扭转器件，其特征在于：所述硅衬底（1）为4-8寸晶向为（100）的硅片，其厚度为400-900μm。

3.根据权利要求1所述的微型扭转器件，其特征在于：所述氧化硅层（2）由热氧化生长，厚度为100-400nm，氮化硅层（3）由LPCVD生长，其厚度为100-200nm。

4.根据权利要求1所述的微型扭转器件，其特征在于：所述氧化硅层（2）和氮化硅层（3）构成复合材料层，经图形化刻蚀后形成KOH湿法腐蚀的掩模，其刻蚀图形尺寸边长为600μm-1mm。

5.根据权利要求1所述的微型扭转器件，其特征在于：所述金属铝层（4）厚度为200-600nm，经图形化腐蚀后作为释放可动扭转结构的牺牲层。

6.根据权利要求1所述的微型扭转器件，其特征在于：所述金属Cr层（5）和金属Cu层（6）由溅射工艺生长，其厚度分别为10-40nm和50-200nm，作为电镀工艺的种子层。

7.根据权利要求1所述的微型扭转器件，其特征在于：所述金属Ni层（7）生长前先由光刻定义生长图形区域，然后由电镀工艺生长于金属Cu层（6）之上，为微镜器件的主体结构，其图形特征为微镜镜面尺寸长和宽300μm-1mm，扭转梁宽度2-5μm，扭转梁长度400-1mm，电镀金属Ni层（7）厚度1-4μm。

8.根据权利要求1所述的微型扭转器件，其特征在于：所述硅衬底（1）由KOH溶液进行各项异性的湿法腐蚀，腐蚀深度250-350μm，以释放扭转结构。

9.权利要求1所述微型扭转器件的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，衬底准备，硅衬底（1）；

第二步，在所述硅片衬底的上表面依次生长氧化硅层（2）和氮化硅层（3），形成复合材料层；

第三步，对所述复合材料层进行图形化刻蚀，形成后续KOH深腐蚀工艺的掩模；

第四步，在所述硅片衬底及复合层表面淀积金属铝（4），并对其进行图形化腐蚀，作为后续扭转结构释放的牺牲层；

第五步，在第四步所述硅片（1）和复合层以及图形化的金属铝（4）表面溅射金属Cr（5），再溅射金属Cu（6），形成后续电镀工艺的种子层；

第六步，在第五步所述金属种子层上用光刻定义电镀图形区域，电镀Ni（7）形成微型扭转器件的主体结构；

第七步，以第六步中的电镀Ni（7）图形为掩模，去除第五步中溅射的种子层Cu（6）和Cr（5）；

第八步，用湿法腐蚀的方法去除第四步中淀积的金属铝（4）；

第九步，采用KOH各向异性腐蚀的方法对第八步中露出的硅衬底（1）进行深腐蚀，释放微镜结构，完成静电驱动式微镜微型扭转器件的制备。