一种使用SOI圆片制作电热式MEMS驱动臂的方法，包括如下步骤：步骤1）、选择SOI圆片作为衬底1；步骤2）、对顶硅层1-3进行离子掺杂形成低阻硅，作为加热电阻层4；步骤3）、在加热电阻层4上制作绝缘材料作为绝缘层5；步骤4）、在绝缘层5上制作高热膨胀系数的材料作为第一结构层6；步骤5）、刻蚀衬底1的底部至氧埋层1-2；步骤6）、在衬底1的上部按照预先设计的MEMS驱动臂形状进行正面图形化刻蚀；最终完成该电热式MEMS驱动臂的制作，其中步骤5）和步骤6）可以互换。优点：硅既作为结构层的同时，又作为加热层，免除了还要做加热层的麻烦，采用离子注入的方法制作加热层，简化了电热式MEMS驱动臂的加热层的工艺步骤，提供了效率。提供了效率。提供了效率。
【技术实现步骤摘要】
一种使用SOI圆片制作MEMS驱动臂的方法
[0001]本专利技术涉及的是一种使用SOI圆片制作MEMS驱动臂的方法及电热式MEMS驱动臂，属于微机械电子系统领域。
技术介绍
[0002]基于热双层材料（Bimorph）结构的电热式MEMS驱动臂通过对导电回路层（加热层）施加电压产生的焦耳热对器件结构进行驱动，具有大转角、大位移、低驱动电压等优点。现有电热MEMS器件加热层的制作工艺（如CN106066535A、CN104020561B）只能在Bimorph结构层中生长导电金属薄膜层并对导电金属薄膜层进行绝缘包裹，该工艺需要累积制备多层薄膜，引入了多层薄膜的应力、厚度、氧化、扩散等不可控因素，增加了制作器件的工艺难度，恶化了器件的工艺一致性和结构稳定性。
[0003]现有电热式MEMS驱动臂的结构主要包括四层结构，从上到下一次是第一结构层、绝缘层、加热层和第二结构层，制作上述MEMS驱动臂较为复杂。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是如何简化制作电热式MEMS驱动臂的加热层工艺，提高加热层工艺一致性和稳定性的技术问题。
[0005]本专利技术采用的技术方案：一种使用SOI圆片制作电热式MEMS驱动臂的方法，该电热式MEMS驱动臂包括加热电阻层4、第一结构层6、第二结构层7、第一结构层6与第二结构层7之间的绝缘层5，其特征在于包括如下步骤：步骤1）、选择SOI圆片作为衬底1，该SOI圆片包括底硅层1-1、氧埋层1-2和顶硅层1-3；步骤2）、对顶硅层1-3进行离子掺杂形成低阻硅，作为加热电阻层4，该加热电阻层4同时作为第二结构层7；步骤3）、在加热电阻层4上制作绝缘材料作为绝缘层5；步骤4）、在绝缘层5上制作高热膨胀系数的材料作为第一结构层6；步骤5）、刻蚀衬底1的底部至氧埋层1-2，再去除氧埋层1-2；步骤6）、在衬底1的上部按照预先设计的MEMS驱动臂形状进行正面图形化刻蚀；最终释放该电热式MEMS驱动臂，完成该电热式MEMS驱动臂的制作，其中步骤5）和步骤6）可以互换。
[0006]步骤1）中所述SOI圆片的顶硅层1-3是低阻硅。
[0007]一种使用SOI圆片制作电热式MEMS驱动臂的方法，该电热式MEMS驱动臂包括加热电阻层4、第一结构层6和第二结构层7，其特征在于包括如下步骤：步骤1）、选择SOI圆片作为衬底1，该SOI圆片包括底硅层1-1、氧埋层1-2和顶硅层1-3；步骤2）、对顶硅层1-3进行离子掺杂形成低阻硅，作为加热电阻层4，该加热电阻层4同时作为第二结构层7；步骤3）、在加热电阻层4上制作高热膨胀系数的绝缘材料作为第一结构层6；
步骤4）、刻蚀衬底1的底部至氧埋层1-2，再去除氧埋层1-2；步骤5）、在衬底1的上部按照预先设计的MEMS驱动臂形状进行正面图形化刻蚀；最终释放该电热式MEMS驱动臂，完成该电热式MEMS驱动臂的制作，其中步骤4）和步骤5）可以互换。
[0008]一种使用SOI圆片制作电热式MEMS驱动臂的方法，该电热式MEMS驱动臂包括加热电阻层4、第一结构层6、第二结构层7、第一结构层6与第二结构层7之间的绝缘层5，其特征在于包括如下步骤：步骤1）、选择SOI圆片作为衬底1，该SOI圆片包括底硅层1-1、氧埋层1-2和顶硅层1-3，其中顶硅层1-3是高阻硅或P型硅或N型硅；步骤2）、在顶硅层1-3上进行图形化，形成预先设计的导电回路图形3的掩模；步骤3）、使用注入法或扩散法对衬底1进行掺杂，形成导电回路，该导电回路作为加热电阻层4；步骤4）、在加热电阻层4上制作绝缘材料作为绝缘层5；步骤5）、在绝缘层5上制作高热膨胀系数的材料作为第一结构层6；步骤6）、刻蚀衬底1的底部至氧埋层1-2，再去除氧埋层1-2；步骤7）、在衬底1的上部按照预先设计的MEMS驱动臂形状进行正面图形化刻蚀；最终释放该电热式MEMS驱动臂，完成该电热式MEMS驱动臂的制作，其中步骤6）和步骤7）可以互换。
[0009]一种使用SOI圆片制作电热式MEMS驱动臂的方法，该电热式MEMS驱动臂包括加热电阻层4、第一结构层6和第二结构层7，其特征在于包括如下步骤：步骤1）、选择SOI圆片作为衬底1，该SOI圆片包括底硅层1-1、氧埋层1-2和顶硅层1-3，其中顶硅层1-3是高阻硅或P型硅或N型硅；步骤2）、在顶硅层1-3上进行图形化，形成预先设计的导电回路图形3的掩模；步骤3）、使用注入法或扩散法对衬底1进行掺杂，形成导电回路，该导电回路作为加热电阻层4；步骤4）、在加热电阻层4上制作高热膨胀系数的绝缘材料作为第一结构层6；步骤5）、刻蚀衬底1的底部至氧埋层1-2，再去除氧埋层1-2；步骤6）、在衬底1的上部按照预先设计的MEMS驱动臂形状进行正面图形化刻蚀；最终释放该电热式MEMS驱动臂，完成该电热式MEMS驱动臂的制作，其中步骤5）和步骤6）可以互换。
[0010]本专利技术获得的技术效果：本专利技术创造的专利技术点在于硅既作为结构层的同时，又作为加热层，免除了还要做加热层的麻烦，采用离子注入的方法制作加热层，简化了电热式MEMS驱动臂的加热层的工艺步骤，提供了效率。
附图说明
[0011]图1是一种电热式MEMS驱动臂的结构示意图。
[0012]图2是图1中加热电阻层4的示意图。
[0013]图3是电热式MEMS驱动臂的俯视图。
[0014]图4是另一种电热式MEMS驱动臂的俯视图。
[0015]图5是图3加热发生的形变结果。
[0016]图6是图4加热发生的形变结果。
[0017]图7是多节电热式MEMS驱动臂的俯视图。
[0018]图8是多节电热式MEMS驱动臂连接被驱动单元的俯视图。
[0019]图9是单节电热式MEMS驱动臂连接被驱动单元的俯视图。
[0020]图10是两个电热式MEMS驱动臂连接被驱动单元的俯视图。
[0021]图11是四个电热式MEMS驱动臂连接被驱动单元的俯视图。
[0022]图12是实施例1的制作流程示意图。
[0023]图13是实施例2的制作流程示意图。
[0024]图14是实施例3的制作流程示意图。
[0025]图15是实施例4的制作流程示意图。
[0026]其中，1是衬底，1-1是底硅层，1-2是氧埋层，1-3是顶硅层，2是光刻胶，3是导电回路图形，4是加热电阻层，5是绝缘层，6是第一结构层，7是第二结构层，9是被驱动单元。
具体实施方式
[0027]一种使用SOI圆片制作电热式MEMS驱动臂的方法，该电热式MEMS驱动臂包括加热电阻层4、第一结构层6、第二结构层7、第一结构层6与第二结构层7之间的绝缘层5，其特征在于包括如下步骤：步骤1）、选择SOI圆片作为衬底1，该SOI圆片包括底硅层1-1、氧埋层1-2和顶硅层1-3；步骤2）、对顶硅层1-3进行离子掺杂形成低阻硅，作为加热电阻层4，该加热电阻层4同时作为第二结构层7；步骤3）、在加热电阻层4上制作绝缘材料作为绝缘层5；步骤本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种使用SOI圆片制作电热式MEMS驱动臂的方法，该电热式MEMS驱动臂包括加热电阻层（4）、第一结构层（6）、第二结构层（7）、第一结构层（6）与第二结构层（7）之间的绝缘层（5），其特征在于包括如下步骤：步骤1）、选择SOI圆片作为衬底（1），该SOI圆片包括底硅层（1-1）、氧埋层（1-2）和顶硅层（1-3）；步骤2）、对顶硅层（1-3）进行离子掺杂形成低阻硅，作为加热电阻层（4），该加热电阻层（4）同时作为第二结构层（7）；步骤3）、在加热电阻层（4）上制作绝缘材料作为绝缘层（5）；步骤4）、在绝缘层（5）上制作高热膨胀系数的材料作为第一结构层（6）；步骤5）、刻蚀衬底（1）的底部至氧埋层（1-2），再去除氧埋层（1-2）；步骤6）、在衬底（1）的上部按照预先设计的MEMS驱动臂形状进行正面图形化刻蚀；最终释放该电热式MEMS驱动臂，完成该电热式MEMS驱动臂的制作，其中步骤5）和步骤6）可以互换。2.根据权利要求1所述的一种使用SOI圆片制作电热式MEMS驱动臂的方法，其特征在于步骤1）中所述SOI圆片的顶硅层（1-3）是低阻硅。3.一种使用SOI圆片制作电热式MEMS驱动臂的方法，该电热式MEMS驱动臂包括加热电阻层（4）、第一结构层（6）和第二结构层（7），其特征在于包括如下步骤：步骤1）、选择SOI圆片作为衬底（1），该SOI圆片包括底硅层（1-1）、氧埋层（1-2）和顶硅层（1-3）；步骤2）、对顶硅层（1-3）进行离子掺杂形成低阻硅，作为加热电阻层（4），该加热电阻层（4）同时作为第二结构层（7）；步骤3）、在加热电阻层（4）上制作高热膨胀系数的绝缘材料作为第一结构层（6）；步骤4）、刻蚀衬底（1）的底部至氧埋层（1-2），再去除氧埋层（1-2）；步骤5）、在衬底（1）的上部按照预先设计的MEMS驱动臂形状进行正面图形化刻蚀；最终释放该电热式MEMS驱动臂，完成该电热式MEMS驱动臂的制作，其中步骤4）和步骤5）可以互换。4.一种使用SOI圆片制作电热式MEMS驱动臂的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，黄兆兴，谢会开，
申请(专利权)人：无锡微奥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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