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一种电热驱动微结构的制作方法，其特征是，通过剥离工艺获得绝缘基底上的导线层；选用与悬臂微结构结合力较小的金属材料做为基底；采用牺牲层技术，在不锈钢基底上，通过两次SU‑8光刻胶紫外光刻、铜晶种子层的制备和两次镍的微电铸来实现悬臂微结构的制作；悬臂微结构与导线层的连接采用导电胶粘连的方法；其制作方法的具体步骤如下：1)导线层(5、5’)的制作：电热驱动微结构导线层(5、5’)是在绝缘基底上制作的导电结构，通过剥离工艺获得，在硅基底(4)上氧化一层二氧化硅(3)，通过光刻正胶(2)获得导线图形(c)；在导线图形(c)中和正胶(2)的上表面溅射厚度为450nm的铝；用丙酮去除正胶(2)，在二氧化硅(3)上获得导线层(5、5’)；采用温度500～550℃处理，增强导线层(5、5’)与二氧化硅(3)的结合强度，时间10～15分钟；2)金属基底前处理：金属基底前处理分为机械加工前处理和表面清洗两个部分；为了便于将悬臂微结构从金属基底上取下，金属基底材料选择与电铸金属镍结合力较小的不锈钢；不锈钢基底(8)机械加工后的表面粗糙度Ra小于0.04μm；不锈钢基底(8)的表面清洗采用丙酮擦净后，分别在丙酮和乙醇中超声清洗约20分钟；3)第一、第二悬臂支承基座(9、9’)型模制作：旋涂SU‑8光刻胶(7)，得到SU‑8光刻胶(7)厚度约为50μm，光刻后获得自由空间a(6)；4)微电铸：微电铸工艺就是将金属镍沉积到第一、第二悬臂支承基座型模(9、9’)的自由空间a(6)中，形成第一、第二悬臂支承基座(9、9’)，微电铸电铸液配方为氨基磺酸镍：365～375g/L、氯化镍：6～10g/L、硼酸：55～60g/L；微电铸工艺条件为：PH值：3.9～4.1、温度：48℃～52℃、电流密度1～1.5A/dm2；5)铜晶种子层(10)的制备：铜晶种子层(10)的制备采用溅射工艺，在SU‑8光刻胶(7)表面溅射铜，得到铜晶种子层厚度为200～250nm；6)悬臂层(12)的制作：在铜晶种子层(10)上采用SU‑8光刻胶(7)的光刻工艺获得到自由空间(11)，自由空间(11)高度约为300μm，通过微电铸对自由空间(11)填充金属镍形成悬臂层(12)；此时在不锈钢基底(8)上得到的第一、第二悬臂支撑基座(9，9’)，与悬臂层(12)一起构成悬臂微结构；7)微电铸后处理：微电铸的后处理包括真空退火和悬臂微结构的精磨、抛光；真空退火是将带有光刻胶的悬臂微结构放入真空退火炉中以去除悬臂微结构的内应力，退火绝对真空度约为10‑3Pa，温度为400～450℃，退火后使悬臂微结构在真空炉中自然冷却，然后进行精磨、抛光；8)悬臂微结构的释放：悬臂微结构的释放采用浓硫酸煮的方法，将带有SU‑8光刻胶(7)的悬臂微结构放入浓硫酸中，将浓硫酸放在电炉上煮沸约15分钟，待悬臂微结构上的SU‑8光刻胶(7)全部溶解后，悬臂微结构从不锈钢基底(8)上脱落，得到悬臂微结构；9)悬臂微结构与导线层(5、5’)的连接：悬臂微结构与导线层(5、5’)采用导电胶粘结，该操作在显微镜下完成。 |
