[发明专利]一种基于聚酰亚胺的柔性静电驱动MEMS继电器的制造方法

摘要

本发明公开一种基于聚酰亚胺的柔性静电驱动MEMS继电器的制造方法，属于微机电系统微加工技术领域。制备得到的MEMS继电器的基底和可动结构的材料均为柔性聚合物聚酰亚胺，而且聚酰亚胺基底可以从硅片上剥离下来，从而真正实现了继电器的柔性。本发明采用热氧化、磁控溅射、光刻、化学腐蚀、等离子体增强化学气相沉积、牺牲层去除等工艺实现MEMS继电器的结构。该方法制备出的MEMS继电器具有柔性，可以用于柔性电子领域。

主权项

1.一种基于聚酰亚胺的柔性静电驱动MEMS继电器的制造方法，其特征在于，制备得到的MEMS继电器的基底和可动结构的材料均为柔性聚合物聚酰亚胺，且聚酰亚胺基底可以从硅片上剥离下来，制造方法包括以下步骤：1)在抛光的硅片上热氧化一层二氧化硅薄膜后，再旋涂聚酰亚胺前驱体，在热板上进行前烘，在高温氮气烘箱中进行固化，形成聚酰亚胺基底；2)在聚酰亚胺基底上磁控溅射一层铬薄膜和一层金薄膜，其中铬薄膜用于提高金薄膜和聚酰亚胺基底之间的结合强度；进行第一次光刻工艺，分别对金薄膜和铬薄膜进行图形化，制作出金门极、金漏极和锚点的第一层金薄膜；3)采用PECVD沉积第一层二氧化硅牺牲层，该二氧化硅牺牲层的厚度等于金源极上凸点的高度；再进行第二次光刻工艺，对二氧化硅牺牲层进行图形化，用于确定金源极上的凸点位置；4)采用PECVD，沉积第二层二氧化硅牺牲层，该二氧化硅牺牲层的厚度等于金源极上的凸点与金漏极之间的距离；5)进行第三次光刻工艺，对第二层二氧化硅牺牲层进行图形化，直至暴露出锚点的第一层金薄膜；6)再依次磁控溅射一层金薄膜和一层铬薄膜，其中铬薄膜用于提高金薄膜和之后的聚酰亚胺可动结构之间的结合强度；7)旋涂聚酰亚胺前驱体，在热板上进行前烘，进行第四次光刻工艺，将聚酰亚胺前驱体进行图形化，然后在高温氮气烘箱中进行固化，制备出聚酰亚胺可动结构；8)以聚酰亚胺可动结构作为掩蔽层，分别对铬薄膜和金薄膜进行化学腐蚀，制作出金源极和锚点的第二层金薄膜；9)采用氢氟酸蒸汽腐蚀掉采用PECVD沉积的两层二氧化硅牺牲层，获得最终的MEMS继电器结构；10)采用氢氟酸缓冲溶液腐蚀掉硅片表面热氧化的二氧化硅薄膜，使得MEMS继电器成功从硅片上剥离下来。