[发明专利]一种制备非硅MEMS悬空膜结构的方法

摘要

本发明公开了一种制备非硅MEMS悬空膜结构的方法，该方法包括以下具体步骤：衬底的准备；溅射Ti/Cu电镀种子层；涂覆聚酰亚胺、烘胶、光刻；甩正胶、烘胶图形化；电镀桥墩；溅射Ti/Cu电镀种子层；甩胶、烘胶、光刻图形化；电镀悬空膜结构；湿法去除正胶、干法去除聚酰亚胺。本发明的优点是有机材料作牺牲层减小应力，合成牺牲层免了单独使用正胶厚度受限且易出现龟裂的缺点、避免了单独使用聚酰亚胺刻蚀时间过长、悬空结构易变形的缺点，有利于制作面积较大的悬空膜结构。

主权项

一种制备非硅MEMS悬空膜结构的方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤：第一步 以玻璃片、硅片、氧化铝陶瓷片或其它表面平整的基片作衬底1，用传统方法清洗和烘干衬底1；第二步 在经第一步处理的衬底1上溅射Ti，作粘附层，再在粘附层上溅射Cu，作种子层，粘附层与种子层合为第一粘附‑种子层2，第一粘附‑种子层2的厚度为100nm，其中粘附层和种子层的厚度分别为30nm和70nm；第三步 聚酰亚胺与无水酒精进行体积比为10:2配比的混合稀释，然后在第一粘附‑种子层2上涂覆聚酰亚胺3，厚度10~100μm，烘烤方案：80℃烘烤20分钟、90℃烘烤30分钟、100℃烘烤40分钟、110℃烘烤50分钟，然后掩膜版图形曝光40~180秒；第四步 在聚酰亚胺3涂覆正胶4，厚度3μm，烘胶90℃、40分钟，然后掩膜版图形曝光30秒，显影图形化，剩余的聚酰亚胺3和正胶4充当牺牲层；第五步 电镀桥墩5，电镀的金属是坡莫合金、镍、铜、金或硬磁材料，桥墩5的厚度与聚酰亚胺3和正胶4的加合高度相同；第六步 在正胶4和桥墩5上溅射Ti，作粘附层，再在粘附层上溅射Cu，作种子层，粘附层和种子层合为第二粘附‑种子层2’，第二粘附‑种子层2’的厚度为120nm，其中粘附层和种子层的厚度分别为30nm和90nm；第七步 在第二粘附‑种子层2’上甩第二正胶4’，第二正胶4’的厚度是5~35μm，形成合成牺牲层+粘附‑种子层+光刻胶结构，烘胶，烘胶后在第二正胶4’上光刻悬空膜6的结构图形，所述的烘胶的程序及工艺参数要求为：1）60℃温度下恒温烘胶20分钟、然后75℃温度下恒温烘胶30分钟；2）从75℃升温到80℃，限定时间为25分钟；3）从80℃升温到85℃，限定时间为15分钟；4）暴露空气中自然冷却到室温；第八步 在第七步得到的悬空膜6的结构图形上电镀悬空膜6，悬空膜上有半径2~30μm增蚀孔，电镀的金属是坡莫合金、镍、铜、金或硬磁材料，悬空膜6的厚度为3~30μm；第九步 湿法腐蚀去正胶：采用质量分数3％的KOH溶液浸泡溶解去除第二正胶4’层和正胶4层，去离子水清洗洪干后，干法刻蚀聚酰亚胺3，得到释放的自由可动的非硅MEMS悬空膜结构。