基于MEMS工艺的硅微针表面涂覆加工方法

摘要

一种基于MEMS工艺的硅微针表面涂覆加工方法，采用化学气相淀积方法在硅片的抛光面生长底层SiO2用于电隔离金属合金层与硅衬底；在底层SiO2上依次溅射钛元素和金元素以形成金属合金层，在金属合金层上分别刻蚀出金属互连线、压焊点和接触圆点；在金属合金层上生长顶层SiO2用于绝缘金属合金层，用HF酸溶液刻蚀顶层SiO2以暴露出金属合金层上的压焊点和接触圆点；在硅衬底正面涂覆聚合物并光刻刻蚀暴露出金属合金层上的压焊点和电极接触点；采用感应耦合等离子干法刻蚀的方法刻蚀去除底层SiO2及基片。本发明微针具有生物相容性和防水性，将其涂覆在硅材料表面可以增强硅微针在体内工作的可靠性，实现在体长期植入。

主权项

一种基于MEMS工艺的硅微针表面涂覆加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，以SOI作为基片，采用化学气相淀积方法在硅片的抛光面生长底层SiO2用于电隔离金属合金层与硅衬底；步骤二，在底层SiO2上依次溅射钛元素和金元素以形成金属合金层，然后在金属合金层上分别刻蚀出金属互连线、压焊点和接触圆点；步骤三，在金属合金层上采用化学气相淀积方法生长顶层SiO2用于绝缘金属合金层，并采用缓冲的HF酸溶液刻蚀顶层SiO2以暴露出金属合金层上的压焊点和接触圆点；步骤四，在硅片正面涂覆聚合物材料，并通过光刻与刻蚀工艺制备得到金属合金层上的压焊点和微电极刺激点；步骤五，采用感应耦合等离子体干法刻蚀的方法，刻蚀掉硅片正面的SiO2层、SOI硅片的顶层硅以及埋层SiO2，确定微电极的横向几何尺寸。步骤六，将整个硅片的背面与碱性湿法腐蚀液相接触，腐蚀掉硅片的衬底硅，从而各个独立的微针便自动释放出来，并对其进行清洗，实现硅微针表面涂覆加工。