由单晶硅材料构成的微米尺度网格结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种由单晶硅材料构成的微米尺度网格结构，该微米尺度网格结构由外部边框（１）和网格区域（２）构成；该外部边框（１）为矩形，该网格区域（２）中包含有网孔（３），该网孔（３）重复平铺于网格区域（２）所在的空间平面。本发明专利技术同时公开了一种制作由单晶硅材料构成的微米尺度网格结构的方法。利用本发明专利技术，可以解决传感器或执行器的大形变要求与牺牲层厚度限制的矛盾，也可以满足部分光学传感器对于背面透光的特殊要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子机械系统(MEMS)，尤其涉及一种由单晶硅材料构成的微米尺度 网格结构及其制作方法。
技术介绍
微电子机械系统(MEMS)是在集成电路工艺的基础上发展起来多学科交叉的新型 学科，涉及微电子学、机械学、自动控制学、材料科学等多种工程技术和学科。随着科学技术的发展，人类对阵列化感知和阵列化操作的需求日渐高涨。阵列化 传感器可以使一个芯片同时对多种信息进行感知或者对同一种信息的空间分布情况进行 感知。阵列化执行器可以同时并行的进行微观操作，使人类对微观世界的加工效率有效的 提尚。而现有的MEMS阵列化传感器与执行器都存在着受到衬底与探测单元的间距限制 的问题。首先，间距限制了传感器或执行器的可动部分的动作空间；其次，对于工作在低真 空下的温度传感器来说，间距的大小直接影响到器件的响应灵敏度与真空需求。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决所面临的这些问题，本专利技术提供了一种由单晶硅材料构成的微米尺度网 格结构及其制作方法，将阵列化的传感器或探测器制作在此种硅材料框架上可以有效地解 决之前所提到的各种问题，并且这种结构在生物化学领域可以当作细胞筛使用。( 二 )技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由单晶硅材料构成的微米尺度网格结构，其特征在于，该微米尺度网格结构由外部边框（１）和网格区域（２）构成；该外部边框（１）为矩形，该网格区域（２）中包含有网孔（３），该网孔（３）重复平铺于网格区域（２）所在的空间平面。

【技术特征摘要】
一种由单晶硅材料构成的微米尺度网格结构，其特征在于，该微米尺度网格结构由外部边框(1)和网格区域(2)构成；该外部边框(1)为矩形，该网格区域(2)中包含有网孔(3)，该网孔(3)重复平铺于网格区域(2)所在的空间平面。2.根据权利要求1所述的由单晶硅材料构成的微米尺度网格结构，其特征在于，所述 外部边框(1)为矩形，长和宽的长度范围为1毫米到100毫米。3.根据权利要求1所述的由单晶硅材料构成的微米尺度网格结构，其特征在于，所述 网孔(3)图形为三角形、矩形、正方形或任意多边形，网孔(3)的边长为0. 1微米到1000微 米之间。4.根据权利要求1所述的由单晶硅材料构成的微米尺度网格结构，其特征在于，所述 网格区域(2)中的网孔(3)之间是网格梁，在网格梁的表面进一步附着有钝化材料氮化硅、 氧化硅或碳化硅。5.一种制作由单晶硅材料构成的微米尺度网格结构的方法，其特征在于，该方法包括步骤1、在单晶硅片上表面刻蚀沟槽；步骤2、在硅片正面淀积并在沟槽内填充材料；步骤3、对硅片正面进行平坦化工艺；步骤4、刻蚀硅片正面薄膜层；步骤5、从背面腐蚀单晶硅，直到露出沟槽中的填充材料后终止；步骤6、从正面干法腐蚀剩余暴露出的单晶硅薄膜，构成网格结构；步骤7、腐蚀掉框架上残留的薄膜层；步骤8、在网格框架上淀积所需要的薄膜材料，得到由单晶硅材料构成的微米尺度网格 结构。6.根据权利要求5所述的由单晶硅材料构成的微米尺度网格结构，其特征在于，步骤1 中所述单晶硅片为<100>晶向的ρ型或η型硅片。7.根据权利要求5所述的由单晶硅材料构成的微米尺度网格结构，其特征在于，步骤1 中所述在单晶硅片上表面刻蚀沟槽是采用二氧化硅作为掩蔽层，使用反应离子刻蚀RIE设 备或者感应耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦斌斌，陈大鹏，叶田春，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]