一种类金刚石碳微悬梁臂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种类金刚石碳微悬梁臂及其制备方法，类金刚石碳微悬梁臂包括硅衬底、在硅衬底上制作的过渡层、以及通过高能量脉冲式磁控溅射方法制作并覆盖在过渡层表面的DLC薄膜。通过利用高能量脉冲式磁控溅射技术制备而成的DLC薄膜层，通过微加工工艺制作成振荡频率较高、工艺简单、具有良好抗腐蚀能力的微悬梁臂结构。本发明专利技术的DLC悬梁臂结构以硅作为衬底材料，通过直流或者脉冲电源，在硅晶圆衬底的表面制作过渡层，再利用高能量脉冲式磁控溅射技术制备而成的DLC薄膜层，本发明专利技术结合压电、静电等驱动结构后，可用作MEMS执行器。

【技术实现步骤摘要】
一种类金刚石碳微悬梁臂及其制备方法
本专利技术涉及微机电系统(MEMS)及微加工领域，尤其涉及的是一种类金刚石碳微悬梁臂及其制备方法。
技术介绍
微悬梁臂是MEMS里面一种非常重要的执行器，加上静电、压电等驱动单元后被广泛应用于生物、化学、药学、健康医疗、汽车等领域，其作为主动光学元器件的调制单元，也具备制备简单、片上可集成等诸多优点。传统的微悬梁臂通常用硅(多孔硅、单晶硅等)，陶瓷(二氧化硅、氮化硅等)，金属，金属碳化物，聚合物等材料，其中以硅的应用最为广泛。硅在MEMS很多应用领域具有很好的力学与电学特性，而且硅材料与传统半导体工艺兼容，在成本控制、工艺成熟度方面具备很大优势。但是硅材料也具有本身的限制，例如杨氏模量较低、韧性不足、摩擦系数较大、耐磨性较差等。其他的各种材料，各自都有各种各样的局限性，例如陶瓷与金属碳化物(如SiNx，TiN，SiC，TiC等)通常内部应力较大，影响其机械特性与稳定性；聚合物(polymer)等材料则在热膨胀系数、导电特性等方面具有局限性。目前，很多MEMS传感应用，都以开发一种参数调节弹性大、各方面性能可弥补现有材料特别是硅材料的不足方面的材料与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种类金刚石碳微悬梁臂，其特征在于：包括硅衬底、在硅衬底上制作的过渡层、以及通过高能量脉冲式磁控溅射方法制作并覆盖在过渡层表面的DLC薄膜层。

【技术特征摘要】
1.一种类金刚石碳微悬梁臂，其特征在于：包括硅衬底、在硅衬底上制作的过渡层、以及通过高能量脉冲式磁控溅射方法制作并覆盖在过渡层表面的DLC薄膜层；过渡层包括设置在硅衬底上的第一过渡层和设置第一过渡层上的第二过渡层，其中，硅衬底为硅晶圆衬底，第一过渡层为金属过渡层，第二过渡层为金属碳化物过渡层；并且，硅晶圆衬底采用单面抛光的硅晶圆。2.一种类金刚石碳微悬梁臂的制备方法，其特征在于，包含以下几个步骤：步骤一：将硅晶圆清洗干净，通过光刻将DLC的图案写在硅晶圆表面；步骤二：将带有光刻胶图案的硅晶圆置入真空腔中，对真空腔抽真空；步骤三：通入氩气，打开直流或者脉冲电源，对硅晶圆进行等离子体清洗；步骤四：打开直流或者脉冲电源，在硅晶圆的表面制作过渡层；步骤五：通入反应气体，打开脉冲电源，在过渡层的表面进行高能量脉冲式磁控溅射，形成DLC薄膜层；步骤六：关闭溅射阴极及电源，关闭氩气与反应气体，充入氮气，取出样品；步骤七：用丙酮/异丙酮（IPA）/去离子水清洗样品，对光刻胶进行剥离；步骤八：在硅晶圆背面旋涂上光刻胶作为保护层，然后将剥离干净的样品置入KOH溶液中，用湿法刻蚀将裸露的硅晶圆刻蚀掉，形成悬空的类金刚石碳微悬梁臂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤一中，采用单面抛光的350微米厚的硅晶圆，并且，光刻时所使用的光刻胶为负胶。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠祥，
申请(专利权)人：深圳力策科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44