高精度反对称式双晶片结构的形状记忆合金及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高精度反对称式双晶片结构的形状记忆合金及制备方法，结合使用电子束蒸镀(E‑beam Evaporation)与光刻胶剥离(Lift‑off Resist)的方法制造形状记忆合金薄膜结构，而不是采用传统的离子溅射方法沉积形状记忆合金薄膜后通过湿法腐蚀获得结构，因此通过本发明专利技术提出的制备方法获得的结构特征尺寸精度仅取决于光刻胶的精度，由于本发明专利技术所采用的曝光光刻胶的UV光的波长为500纳米左右，因此整体结构尺寸精度达0.5微米，是当前制造方法精度(50微米)的100倍。

Shape Memory Alloy with High Precision Antisymmetric Bimorph Structure and Its Preparation Method

The invention relates to a shape memory alloy with high precision antisymmetrical bimorph structure and a preparation method. The structure of the shape memory alloy film is manufactured by combining the method of electron beam evaporation and lithographic resist stripping, instead of the traditional ion sputtering method, which deposits the shape memory alloy film and obtains the structure by wet etching. The precision of structural characteristic dimension obtained by the preparation method of the present invention only depends on the accuracy of photoresist. Since the wavelength of UV light of the exposure photoresist used in the present invention is about 500 nanometers, the overall structural dimension accuracy reaches 0.5 micron, which is 100 times higher than that of the current manufacturing method (50 micron).

【技术实现步骤摘要】
高精度反对称式双晶片结构的形状记忆合金及制备方法
本专利技术属于微电子机械系统(MEMS)加工领域与形状记忆合金智能材料领域，，涉及一种高精度反对称式双晶片结构的形状记忆合金及制备方法。
技术介绍
最近几十年来，微致动器由于能够在有限的微环境中精确协调，且精细处理各种微型目标，现已广泛应用于各种领域，如航空航天，文献：Kudva,JayanthN.“OverviewoftheDARPASmartWingProject.”JournalofIntelligentMaterialSystemsandStructuresVol.15No.4(2004):pp.261–267.，生物医学，文献：Lorenza,PetriniandFrancesco,Migliavacca.“BiomedicalApplicationsofShapeMemoryAlloys.”JournalofMetallurgyVol.1(2011):pp.1–15.和机器人等领域，文献：Sung-Hyuk,SongandJang-Yeob,Lee.“35HzSMAactuatorwithbending-twistingm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度反对称式双晶片结构的形状记忆合金，其特征在于包括底部双晶片式形状记忆合金薄膜，顶部双晶片式形状记忆合金薄膜和驱动电极；驱动电极与底部双晶片式形状记忆合金薄膜通过支撑梁固定连接，驱动电极固定在硅片上，底部与顶部双晶片式形状记忆合金薄膜结构互为反对称，且两部分仅通过锚点(114)上下固定连接，除了锚点，上下双晶片式形状记忆合金薄膜无任何接触点，具有间隙，且底部形状记忆合金薄膜与硅片也不接触并具有间隙。

【技术特征摘要】
1.一种高精度反对称式双晶片结构的形状记忆合金，其特征在于包括底部双晶片式形状记忆合金薄膜，顶部双晶片式形状记忆合金薄膜和驱动电极；驱动电极与底部双晶片式形状记忆合金薄膜通过支撑梁固定连接，驱动电极固定在硅片上，底部与顶部双晶片式形状记忆合金薄膜结构互为反对称，且两部分仅通过锚点(114)上下固定连接，除了锚点，上下双晶片式形状记忆合金薄膜无任何接触点，具有间隙，且底部形状记忆合金薄膜与硅片也不接触并具有间隙。2.一种制备权利要求1所述高精度反对称式双晶片结构的形状记忆合金的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：利用1号掩膜，通过旋涂负的光刻胶并对其进行曝光显影后，使用电子束蒸镀方法在硅片上沉积应力层材料，最后通过光刻胶剥离Lift-offResist的方法得到底部双晶片式结构的第一层结构以及所连接的电极，所述1号掩膜为一系列具有相同圆心相同弧度但半径不同的扇形圆弧曲线以及驱动电极轮廓，使得该层结构的图案为一系列具有相同圆心相同弧度但半径不同的扇形圆弧曲线与底层驱动电极轮廓；步骤2：利用2号掩膜，在经过步骤1后的硅片上旋涂负的光刻胶并对其进行曝光显影后，使用电子束蒸镀方法在硅片上沉积底部双晶片式结构的第二层材料即形状记忆合金材料，而后通过光刻胶剥离的方法得到底部双晶片式结构的第二层结构，其中一部分沉积在第一层材料所在的圆弧部分，另一部分沉积在硅片表面；所述2号掩膜为与第一层结构中的扇形圆弧曲线同心的具有多孔结构的扇形，使得该层结构的图案为与第一层结构中的扇形圆弧曲线同心的具有多孔结构的扇形；步骤3：在步骤2完成后的整个硅片表面沉积牺牲层材料；步骤4：在步骤3完成后的整个硅片表面旋涂正的光刻胶，使用3号掩膜对其进行曝光显影，露出底部与顶部双晶片式形状记忆合金薄膜相连接的锚点部分；步骤5：通过二氟化氙干刻蚀的方法将露出的锚点部分的牺...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗建军，孙浩，师用，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61