一种压电微悬臂梁探针的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种压电微悬臂梁探针的制作方法，属于微机械传感器与执行器领域技术领域。其特征在于采用局部压电层的方法实现了纳米硅针尖制作工艺与压电薄膜制作工艺的集成。制作过程中，纳米硅针尖采用有掩膜的各向异性湿法腐蚀方法，压电薄膜采用溶胶－凝胶法制作。本发明专利技术的有益效果是采用压电薄膜作为敏感部件，兼具传感与执行功能；采用干法刻蚀与湿法腐蚀工艺即可完成全部工艺流程，对工艺设备要求较低，可以批量生成，降低了产品成本。该方法制作的压电微悬臂梁探针可用于原子力显微镜、纳米压印存储装置以及场发射器件。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种压电微悬臂梁探针的制作方法，其特征在于以下步骤：　（１）原始硅片为Ｎ型、（１００）晶面、双面抛光硅片，并双面热氧化；　（２）硅片背面处理：背面光刻，形成背腐蚀矩形窗口；深腐蚀矩形窗口，形成硅杯；　（３）硅针尖制作：正面 光刻，形成针尖方形掩膜块和局部压电层区域掩膜；各向异性腐蚀硅针尖，梁的侧壁为（１１１）晶面；　在正面光刻中，光刻图形的形状采用局部压电层方法，即压电敏感层的长度小于微悬臂梁的总长度，压电敏感层位于微悬臂梁根部的局部区域；　（４） 压电层制作：溅射钛／铂金属薄膜，形成底电极；正面光刻，图形化底电极，形成Ｕ形窗口；使用溶胶－凝胶法制备压电薄膜；溅射铂金属薄膜作为上电极，并使用剥离工艺使上电极图形化；使用烘干的压电薄膜溶胶作为绝缘层；　溅射和图形化底电极中，先溅射钛 作为过渡层，再溅射铂作为底电极，这样可以保证底电极与基底材料粘结力更强；钛和铂金属薄膜的腐蚀剂分别为氢氟酸溶液和王水；　（５）微悬臂梁制作：正面光刻Ｕ形窗口图形，并腐蚀窗口中的绝缘层和压电敏感层；使用光刻胶保护图形，正面干法刻蚀Ｕ形窗 口中的硅基底；其刻蚀深度即为微悬臂梁的前端厚度；正面光刻引线孔与局部压电层图形，并腐蚀图形中的绝缘层和压电敏感层，形成上下电极焊盘孔和局部压电层；背面干法刻蚀释放悬臂梁，直到微悬臂梁完全释放。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔岩，夏劲松，赵佳欣，张吕权，王立鼎，
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]