低成本制作复杂三维微结构或微器件方法

摘要

本发明公开了一种低成本制作复杂三维微器件或微结构方法，该方法基于叠层制造原理，综合紫外光压印光刻(或准LIGA)、微电化学加工、牺牲层和溶脱等多种微细加工工艺的优点。整个工艺过程包括微器件三维CAD实体模型微分层、模版制作、多层微器件牺牲层和结构层制作、溶脱和后处理；该方法不但能够实现金属材料复杂三维微器件的制作(例如具有复杂曲面几何形状、高深宽比、悬空、倒切等微结构特征)，还可制作具有多层复合材料微器件，具有成本低、精度高、与集成电路工艺兼容和不受复杂几何形状约束的特点。特别适合形状复杂和高导电材料低损耗的RF MEMS器件、可调电容、螺线管、变压器等微器件的制作。

主权项

一种低成本制作复杂三维微结构或微器件方法，该方法首先将采用MEMS CAD工具设计完成的微器件三维CAD实体模型输入专用分层软件，利用该软件的微分层功能把微器件三维CAD实体模型沿高度方向离散成一系列具有一定厚度的二维层片，得到每层截面的几何数据信息，生成工艺数据和CIF格式掩模文件；随后根据工艺数据和CIF格式掩模文件制作每层的压印模具或掩模版；其特征在于：在基片上进行预处理和在玻璃基片溅射一层约100nm厚的Cr/Cu电铸种子层；在种子层上进行涂胶、压印光刻或准LIGA工艺制作第一牺牲层，第一牺牲层完成后通过微电铸或化学镀制作结构层，然后经层平面化、表面处理后制作下一层的牺牲层和结构层，直至将所有的层制作完成，每一层均由结构材料和牺牲层材料组成，每层微器件结构材料暂时嵌入到牺牲层材料中，牺牲层材料对结构层材料起到临时辅助支撑作用，最后，通过溶脱工艺去除牺牲层材料和种子层，并经后处理得到最终制品。