[发明专利]MEMS空气放大器离子聚集装置的制作方法

摘要

本发明属于微机电系统(MEMS)领域，涉及一种MEMS空气放大器离子聚集装置的制作方法。其特征是利用微加工方法制作双层结构的SU-8模具，再用浇注方法制作基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的空气放大器，然后通过PDMS-PDMS键合得到PDMS空气放大器，最后通过PDMS与玻璃的键合来增加装置的强度，进而完成了MEMS空气放大器离子聚集装置的制作；最终得到的空气放大器气体入口缝隙为50μm，并且缝隙可以倾斜各种角度、缝隙与壁面处深度为150μm、中心槽聚集离子位置处深度为350μm。本发明采用SU8模具和PDMS浇注、键合这种较简单的方法制作出空气放大器离子聚集装置，制作工艺简单、成本低、尺寸小并且容易实现。

主权项

一种MEMS空气放大器离子聚集装置的制作方法，其特征在于如下步骤：(1)制作MEMS空气放大器模具，包括二次光刻：第一次光刻：在硅片上氧化一层二氧化硅，然后旋涂一层厚度150μm的胶层，对胶层前烘；制作两个掩模板，第一个掩模板上带有空气放大器缝隙和壁面结构图形并带有标记点图形，其中缝隙宽度为50μm，第二个掩模板上带有空气放大器中心槽离子聚焦区图形和对准标记点图形；将第一个掩膜版放置在胶层上进行紫外线曝光，对胶层后烘得到交联胶层，使用显影液显影，得到第一层空气放大器模具结构，即缝隙与壁面微结构和对准标记点结构；第二次光刻：旋涂第二层胶层，厚度350μm，对胶层前烘；将第二个掩膜版放置在胶层上，利用第一次光刻所得到的标记点和第二个掩模板标记点对准，然后紫外线曝光，对胶层后烘得到交联胶层，使用显影液显影，得到第二层空气放大器模具结构，即空气放大器中心槽离子聚集区的微结构；通过上述两次光刻加工制作出MEMS空气放大器模具。(2)芯片浇注：MEMS空气放大器模具制作完成后，浇注聚二甲基硅氧烷(PDMS)得到一片PDMS空气放大器结构；用相同的方法制作另一片PDMS空气放大器结构；(3)第一次芯片键合：选择其中一片PDMS空气放大器结构打孔，作为气体入口，打孔位置在缝隙处，然后利用缝隙与壁面微结构和标记点将两片PDMS芯片键合，得到完整的PDMS空气放大器结构；(4)第二次芯片键合：在玻璃上打孔，玻璃孔的位置与上述PDMS空气放大器孔的位置一致；然后再与上述键合后得到的PDMS空气放大器结构键合，得到最终的MEMS空气放大器离子聚集装置。