发明名称 一种制备硅微悬梁无铅压电厚膜执行器的方法
摘要 本发明公开了一种制备硅微悬梁无铅压电厚膜执行器的方法,包括:①硅片清洗,生长二氧化硅和氮化硅层;②刻蚀硅片背面腐蚀窗口后刻蚀硅微桥;③采用剥离工艺制备Pt/Ti下电极;④印刷法制备无铅压电厚膜并进行抛光;⑤沉积Au上电极并对其湿法刻蚀,最后去掉微桥一端得到悬梁。本发明的优点是:结构、工艺简单,低的驱动电压,更大的位移,响应速率快,谐振频率高;采用致密的无铅压电膜,无毒环保,符合当前电子材料与器件的发展趋势;用途广泛,可用作各种微夹持、驱动的执行部件,改变尺寸参数也可用于微传感器。
申请公布号 CN101323427B 申请公布日期 2010.12.29
申请号 CN200810047178.6 申请日期 2008.03.28
申请人 华中科技大学 发明人 张海波;姜胜林;曾亦可;范茂彦;谢甜甜
分类号 H01L41/08(2006.01)I 主分类号 H01L41/08(2006.01)I
代理机构 华中科技大学专利中心 42201 代理人 曹葆青
主权项 一种制备硅微悬梁无铅压电厚膜执行器的方法,其步骤包括:(1)对单晶硅片进行清洗,得到干净的硅片;(2)采用低压化学气相淀积工艺、等离子增强化学气相淀积工艺或热生长工艺,在上述硅片上制备厚度为1~2μm的二氧化硅层;(3)采用低压化学气相沉积或等离子增强化学气相淀积工艺,在上述二氧化硅层上淀积厚度为0.5~1μm的氮化硅层;(4)采用湿化学法或反应离子刻蚀法,刻蚀上述硅片背面,得到腐蚀窗口;(5)采用湿化学法,刻蚀上述腐蚀窗口,得到硅微桥;(6)在上述氮化硅层上,沉积Pt/Ti电极,并采用剥离工艺刻蚀下电极图形;(7)在上述电极图形上印刷厚膜浆料,再放平,烘干,预烧,然后在700~1000℃下退火10~60分钟,得到无铅压电厚膜;其具体过程为:先按1~7%的质量比在无铅压电粉体中掺入助烧剂得到固相粉体;然后选用甲基纤维素、乙基纤维素或PVB作为粘合剂,选用松油醇作为溶剂,将粘合剂与溶剂按质量比为3∶100~9∶100配料,得到有机混合物;再将上述固相粉体与有机混合物按质量比15∶10~90∶10混合,碾磨成浆料;最后在上述浆料中按100∶0.5~100∶3的质量比加入增塑剂混合再次碾磨后倒入球磨罐进行球磨,增塑剂为聚乙二醇或邻苯二甲酸二丁酯;(8)对无铅压电厚膜进行化学机械抛光处理;(9)利用真空蒸发或真空直流溅射法,在上述无铅压电厚膜上制备Au电极,作为上电极;(10)湿法刻蚀上电极图形;(11)采用反应离子刻蚀、等离子刻蚀或化学辅助离子刻蚀工艺,刻蚀去掉硅微桥的一端,得到微悬梁。
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