[發(fā)明專利]靜電和電磁混合驅(qū)動(dòng)全集成MEMS繼電器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010617623.5
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102142336A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮勇;尤政;張高飛
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: H01H50/16
• 分類號: H01H50/16;H01H59/00;H01H49/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.靜電和電磁混合驅(qū)動(dòng)全集成MEMS繼電器，其特征在于，含有：硅—玻璃鍵合結(jié)構(gòu)、線圈、活動(dòng)極板和CoNiMnP永磁體陣列，其中：

硅—玻璃鍵合結(jié)構(gòu)，其中：

硅，是一種N型<100>，電阻率為2～4Ω·m，中間刻蝕穿通的硅片，底面有背腔，在該背腔底面由熱氧化生成的SiO₂層上，濺射Ti/Pt/Au導(dǎo)電層，在剝離氧化層后形成上電極，在所述N型<100>硅片中間刻蝕穿通后形成的左、右兩側(cè)表面上各電鍍有一個(gè)CoNiMnP永磁體陣列，在所述左、右兩側(cè)上各刻蝕出兩個(gè)支撐上電極的支撐臂，在其中一側(cè)硅片的背腔底面上電鍍有兩個(gè)焊盤，

玻璃，是一個(gè)被干法刻蝕或濕法腐蝕后形成的呈”山”字型的玻璃片，該”山”字型玻璃片兩側(cè)的凸臺部和所述N型<100>硅片背腔兩側(cè)的凸臺部鍵合形成所述的硅-玻璃鍵合結(jié)構(gòu)，在所述”山”字型玻璃片兩側(cè)的凹部上、中間和凸部上濺射Ti/Au導(dǎo)電層，在剝離氧化層后形成下電極結(jié)構(gòu)，

線圈，采用兩層線圈的結(jié)構(gòu)，第一層線圈稱為上層線圈，由淀積在所述”山”字型玻璃片凹部的Ti/Au導(dǎo)電層上的Si₃N₄絕緣層以及濺射在該Si₃N₄絕緣層上的Cr/Au導(dǎo)電層形成，第二層線圈稱為下層線圈，由在所述第一層線圈Cr/Au導(dǎo)電層上依次淀積的Si₃N₄絕緣層以及濺射的Cr/Au導(dǎo)電層構(gòu)成，所述兩個(gè)焊盤與所述第一層線圈的Cr/Au導(dǎo)電層和第二層線圈的Cr/Au導(dǎo)電層相連，

活動(dòng)極板，能在所述N型<100>硅片被刻蝕穿通后兩個(gè)側(cè)面上、下滑動(dòng)，相對于所述”山”字型凸臺的一個(gè)端面上濺射有Ti/Pt/Au導(dǎo)電層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電和電磁混合驅(qū)動(dòng)全集成MEMS繼電器提出一種制備方法，其特征在于依次含有以下步驟：

步驟(1)、選用N型<100>，電阻率為2Ω·m的硅片，清洗去除硅片表面有機(jī)物及雜質(zhì)；

步驟(2)、在所述硅片上涂光刻膠；

步驟(3)、第一次光刻，用干法刻蝕出深為4μm的臺階，再去除表面的光刻膠，形成背腔；

步驟(4)、對所述硅片進(jìn)行熱氧化，氧化層厚度為

步驟(5)、第二次光刻，在所述背腔兩側(cè)光刻，在底部的余下部分濺射Ti/Pt/Au層，厚度為刻蝕氧化層后形成上電極，用緩沖氫氟酸溶液漂SiO₂層露出鍵合表面；

步驟(6)、選用一片玻璃片清洗，甩干；

步驟(7)、第三次光刻，干法刻蝕所述玻璃片，沿長度方向的剖面呈”山”字型，形成深為2μm的臺階；

步驟(8)、在所述”山”字型玻璃片的臺階底面及中間凸臺進(jìn)行第四次光刻，各濺射Ti/Au層，厚度分別為在剝離Ti/Au層后形成圖形，電鍍厚度1μm的Au后形成下電極；

步驟(9)、在所述”山”字型玻璃片的兩側(cè)和底面淀積Si₃N₄絕緣層第五次光刻，濺射Cr/Au，厚度分別為剝離，電鍍Au，厚度1μm，形成第一層線圈，再次淀積Si₃N₄絕緣層第六次光刻，刻蝕定義形成引線窗口，第七次光刻，濺射Cr/Au，厚度分別為剝離，電鍍Au，厚度1μm，形成第二層線圈Cr/Au，所述Cr/Au種子層上淀積Si₃N₄絕緣層

步驟(10)、硅片與玻璃片陽極鍵合，干法刻蝕或濕法腐蝕減薄，第八次光刻，濺射Ti/Au種子層，厚度分別為剝離形成矩形單元種子層，電鍍CoNiMnP層，鍵合減薄，光刻圖形；

步驟(11)、第九次光刻，刻蝕穿通，釋放結(jié)構(gòu)。