The invention relates to a method for manufacturing an electrothermal driven micro clamp based on bulk silicon processing technology, belonging to the field of micro fabrication technology, in particular to a manufacturing method of a micro gripper based on the bulk silicon process. Create a large aspect ratio micro structure of electric driven microgripper using silicon bulk machining, which comprises the following steps: preprocessing; lithography release window graphics by surface etching of silica; wet etching; pattern clamp body; with the silica surface self inductance coupled plasma etching technology on etching; release window with inductance coupling plasma the etching process with self etching; coupled plasma etched surface to remove the clamp body; silica; sputtering metal electrode; complete silicon microgripper. The invention has the advantages of low manufacturing cost, short processing cycle, mass production, high strength and convenient integration with microelectronic circuits.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微制造
,特别涉及一种基于体硅工艺的微夹钳制作方法。
技术介绍
微夹钳是微执行器的一种,用于完成微小目标的夹持、移动和组装等动作,在微机 电系统(MEMS)的微操作、微装配领域担当重要角色。目前,微夹钳主要采用静电、压电、形 状记忆合金、电热等驱动方式使夹持端运动并夹持微小物体。因为电热驱动微夹钳具有控 制简单、操作方便、能提供大的输出力和驱动电压低等优点,所以本专利技术所述加工技术是针 对此种微夹钳。 目前微夹钳的制作方法主要分为以下三种精密机械加工技术、LIGA加工技术和 半导体加工技术。澳大利亚莫纳什大学的Mohd Nashrul MohdZubir等人使用EDM(电火 花线切割)工艺制作出了由PZT(压电晶体)驱动的微夹钳(Sensors and Actuators A: Physical 150(2009)257-266)。然而精密机械加工方法存在加工尺寸大、制造成本高、加 工周期长和不适合于批量生产等缺点。LIGA技术是80年代初由德国Karlsruhe原子核 研究中心首先提出并发展起来。意大利MiTech实验室Maria Chiara Carrozza等人采用 LIGA技术制作了镍微夹钳(Micromech Microeng, 10 (2000) , pp. 271-276)。这种工艺具有掩模板制作困难、工艺周期长和设备成本很高的缺点,不适合推广应用。半导体加工技术目 前发展较成熟,加拿大多伦多大学的Nikolai Dechev等人采用半导体加工技术中的表面 硅工艺制作了微夹甜(IEEE International Co ...
【技术保护点】
一种基于体硅加工技术的电热驱动微夹钳制作方法,其特征是,采用体硅加工技术制作出具有较大深宽比微结构的电热驱动微夹钳,包括以下步骤: (1)预处理:先对硅片1进行清洗,再氧化生成氧化层2; (2)光刻释放窗口图形:使用光刻胶3,在硅片下表面上光刻释放窗口图形; (3)使用湿法刻蚀工艺刻蚀下表面二氧化硅:首先在硅片上表面涂一层光刻胶以保护上表面二氧化硅,然后使用氢氟酸去除硅片下表面未被光刻胶保护的二氧化硅,最后使用去胶液去除光刻胶; (4)光刻钳体图形:使用光刻胶,在硅片上表面上光刻微夹钳图形; (5)使用自感耦合等离子刻蚀工艺刻蚀上表面二氧化硅:使用自感耦合等离子刻蚀工艺去除硅片上表面未被光刻胶保护的二氧化硅,然后使用去胶液去除光刻胶; (6)使用自感耦合等离子刻蚀工艺刻蚀释放窗口:使用自感耦合等离子刻蚀工艺刻蚀硅片下表面未被二氧化硅保护的释放窗口,刻蚀深度为硅片厚度与微夹钳厚度之差; (7)使用自感耦合等离子刻蚀工艺刻蚀钳体:使用自感耦合等离子刻蚀工艺刻蚀硅片上表面未被二氧化硅保护的钳体; (8)去除表面二氧化硅:用氢氟酸去除硅片表面二氧化硅; (9)溅射金属电极:将 ...
【技术特征摘要】
一种基于体硅加工技术的电热驱动微夹钳制作方法,其特征是,采用体硅加工技术制作出具有较大深宽比微结构的电热驱动微夹钳,包括以下步骤(1)预处理先对硅片1进行清洗,再氧化生成氧化层2;(2)光刻释放窗口图形使用光刻胶3,在硅片下表面上光刻释放窗口图形;(3)使用湿法刻蚀工艺刻蚀下表面二氧化硅首先在硅片上表面涂一层光刻胶以保护上表面二氧化硅,然后使用氢氟酸去除硅片下表面未被光刻胶保护的二氧化硅,最后使用去胶液去除光刻胶;(4)光刻钳体图形使用光刻胶,在硅片上表面上光刻微夹钳图形;(5)使用自感耦合等离子刻蚀工艺刻蚀上表面二氧化硅...
【专利技术属性】
技术研发人员:褚金奎,张然,刘帅,张成,王文静,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:91[中国|大连]
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