[发明专利]一种微纳悬梁臂结构弹性接触器的制备方法

权利要求书

1.一种微纳悬梁臂结构弹性接触器的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

（1）光刻：采用光刻工艺将掩膜的图形转移到Si基体上；利用化学膜层光刻胶掩膜，采用厚胶工艺，在Si基体上表面涂上7-10μm厚的光刻胶，再通过强光照射在光刻胶上制备出掩膜图形；强光照射的曝光照度为10-15 W/cm²，曝光时间选择为20-30s；

（2）刻蚀：利用刻蚀机在Si基体上刻蚀半圆球形硅槽；刻蚀工艺条件为：上电极功率为400-600W，下电极功率为50-200W，SF₆气体流量为40-60sccm，气压为10-20Pa，刻蚀时间3-4h；

（3）镀膜：在半圆球形硅槽内镂空镀膜，所述镀膜材料为铜合金；铜合金为CuTiSi合金或CuSn合金；镂空镀膜采用磁控溅射的方法进行，当铜合金为CuTiSi合金时具体为：在磁控溅射镀膜机上，安装Si靶材，CuTi合金靶材，采用直流共溅射模式制备CuTiSi合金，气压0.5-0.8Pa，CuTi合金靶材电流400-600W，Si靶材电流50-80W，Ar气流量为40-60sccm；当铜合金为CuSn合金时具体为：在磁控溅射镀膜机上，安装Sn靶材，Cu靶材，采用直流共溅射模式制备CuSn合金，气压0.5-0.8Pa，Cu靶材电流400-600W，Sn靶材电流50-80W，Ar气流量为40-60sccm；

（4）钎焊：将镂空镀膜钎焊在另一材料基体上；

（5）去除Si基体：采用物理方法或者化学方法将Si基体去除，即可得到弹性接触器；物理方法具体为：采用微纳机械手物理方法剥离弹性接触器与Si基体；化学方法具体为：在NaOH溶液中浸泡，使弹性接触器与Si基体剥离。

2.根据权利要求1所述的微纳悬梁臂结构弹性接触器的制备方法，其特征在于：当步骤（2）中的Si槽刻蚀深度大于200μm，步骤（1）中采用物理气相沉积法或化学气相沉积法制备掩膜。

3.根据权利要求2所述的微纳悬梁臂结构弹性接触器的制备方法，其特征在于：所述物理气相沉积法制备掩膜具体为：在磁控溅射镀膜机上，安装SiO₂靶材，采用射频电源，激发出SiO₂分子，牵引到Si表面，气压0.5-0.8Pa，电流200-400W，Ar气流量为40-60sccm，制备出厚度为2μm的SiO₂膜层，再在SiO₂膜层表面涂光刻胶，通过强光照射在光刻胶上制备出掩膜图形，再根据掩膜图形刻蚀出SiO₂掩膜。

4.根据权利要求2所述的微纳悬梁臂结构弹性接触器的制备方法，其特征在于：所述化学气相沉积法制备掩膜具体为：在PECVD化学气相沉积镀膜机上，使用SiH₄和N₂O反应生成SiO₂，其中SiH₄和N₂O的比例为6:1，气压3-5Pa，功率为300-400w，制备出厚度为2μm的SiO₂膜层，再在SiO₂膜层表面涂光刻胶，通过强光照射在光刻胶上制备出掩膜图形，再根据掩膜图形刻蚀出SiO₂掩膜。