【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微纳器件，尤其涉及一种悬空微纳装置及悬空微纳装置的形成方法。
技术介绍
1、基于微纳工艺形成的悬空结构在超灵敏传感、材料物性测试、悬臂谐振器件和微流控等方面有多种应用。
2、然而，现有技术中的悬空微纳结构强度较低，导致使用范围受到极大限制。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是至少解决现有技术中的悬空微纳结构强度较低的问题。该目的是通过以下方式实现的：
2、本专利技术的第一方面提出了一种悬空微纳装置，包括基底和支撑梁。所述基底设有上端开口的腔体。所述支撑梁设于所述腔体的开口处，所述支撑梁相对所述腔体的底端悬空设置，所述支撑梁具有在所述支撑梁周向方向依次设置的第一端部、第二端部和第三端部，所述第二端部在第一水平方向上位于所述第一端部和所述第三端部之间，所述第一端部和所述第三端部在上下方向上位于所述第二端部的同一侧，其中，所述基底和所述支撑梁均为单晶硅。
3、本专利技术的悬空微纳装置，由于第二端部在第一水平方向上位于第一端部和第三端部之间，第一端部和第三端部在上下方向上位于第二端部的同一侧。通过第一端部、第二端部和第三端部能够分散受到的外力作用，使得支撑梁避免局部受力过大，从而能够提高支撑梁的结构强度。此外，支撑梁为单晶硅，能够进一步地增加支撑梁的结构强度，而且，基底和支撑梁均为单晶硅，能够降低本专利技术实施例的悬空微纳装置的制造难度。
4、根据本专利技术的一些实施方式，所述第一端部和所述第三端部之间限定出第一端面，所述第一
5、根据本专利技术的一些实施方式，所述第一端部和所述第二端部之间限定出第二端面，所述第二端部和所述第三端部之间限定出第三端面，所述第二端面和所述第三端面均与所述第一端面呈夹角设置。
6、根据本专利技术的一些实施方式，所述支撑梁设有上端开口的槽体，所述槽体具有相互连接的第一壁面和第二壁面，所述第一壁面与所述第二端面平行，所述第二壁面与所述第三端面平行。
7、根据本专利技术的一些实施方式，所述支撑梁包括第一支撑部、第二支撑部和悬空岛，所述第一支撑部和所述第二支撑部均沿第二水平方向延伸，所述第一支撑部和所述第二支撑部均设有所述槽体，所述悬空岛在所述第二水平方向上位于所述第一支撑部和所述第二支撑部之间，所述第一支撑部和所述第二支撑部均与所述悬空岛相连，所述悬空岛的宽度大于或等于50微米，所述悬空岛的长度大于或等于50微米，其中，所述第一水平方向，所述第二水平方向和所述上下方向相互垂直。
8、根据本专利技术的一些实施方式，所述支撑梁还设有连接槽，所述连接槽的上端与所述槽体连通，所述连接槽的下端贯通所述第二端部。
9、根据本专利技术的一些实施方式，所述支撑梁的长度大于或等于100微米，且小于或等于3毫米；和/或，所述支撑梁的宽度大于或等于50毫米。
10、根据本专利技术的一些实施方式，所述第一端面设有硬掩模材料层。
11、本专利技术的第二方面提出了一种悬空微纳装置的形成方法，应用于如上第一方面所述的悬空微纳装置，所述悬空微纳装置的形成方法包括：在单晶硅基底的上表面和下表面形成硬掩模材料层；去除所述单晶硅基底的刻蚀区域的所述硬掩模材料层；通过刻蚀工艺对所述单晶硅基底的刻蚀区域进行初步刻蚀以形成中间刻蚀体；根据单晶硅基底的各向异性调节刻蚀速率并对所述中间刻蚀体进一步刻蚀以形成所述悬空微纳装置。
12、本专利技术的悬空微纳装置的形成方法，通过在单晶硅基底的上表面和下表面形成硬掩模材料层，并通过去除单晶硅基底的刻蚀区域的硬掩模材料层，使得单晶硅基底上的刻蚀区域能够裸露出并能够被刻蚀，从而能够提高刻蚀的精准度。根据单晶硅基底的各向异性对单晶硅基底进行初步刻蚀和进一步刻蚀，以形成悬空微纳装置。本专利技术实施例的悬空微纳装置的形成方法，通过硬掩模材料层和单晶硅的各向异性对悬空微纳装置进行成型，能够降低工艺复杂度，并能够降低工艺成本。
13、根据本专利技术的一些实施方式，所述去除所述单晶硅基底的刻蚀区域的所述硬掩模材料层，包括：在所述硬掩模材料层上形成光刻胶图形，其中，所述光刻胶图形与非刻蚀区域适配；对所述硬掩模材料层进行刻蚀。
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1.一种悬空微纳装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的悬空微纳装置，其特征在于，所述第一端部和所述第三端部之间限定出第一端面，所述第一端面与所述基底的上表面平行，所述第一端部和所述第三端部均位于所述第二端部的上方。
3.根据权利要求2所述的悬空微纳装置，其特征在于，所述第一端部和所述第二端部之间限定出第二端面，所述第二端部和所述第三端部之间限定出第三端面，所述第二端面和所述第三端面均与所述第一端面呈夹角设置。
4.根据权利要求3所述的悬空微纳装置，其特征在于，所述支撑梁设有上端开口的槽体，所述槽体具有相互连接的第一壁面和第二壁面，所述第一壁面与所述第二端面平行，所述第二壁面与所述第三端面平行。
5.根据权利要求4所述的悬空微纳装置，其特征在于，所述支撑梁包括第一支撑部、第二支撑部和悬空岛，所述第一支撑部和所述第二支撑部均沿第二水平方向延伸，所述第一支撑部和所述第二支撑部均设有所述槽体，所述悬空岛在所述第二水平方向上位于所述第一支撑部和所述第二支撑部之间，所述第一支撑部和所述第二支撑部均与所述悬空岛相连，所述悬空岛的宽度大
6.根据权利要求4所述的悬空微纳装置，其特征在于，所述支撑梁还设有连接槽，所述连接槽的上端与所述槽体连通，所述连接槽的下端贯通所述第二端部。
7.根据权利要求1至6任一项所述的悬空微纳装置，其特征在于，所述支撑梁的长度大于或等于100微米，且小于或等于3毫米；和/或，
8.根据权利要求2至6任一项所述的悬空微纳装置，其特征在于，所述第一端面设有硬掩模材料层。
9.一种悬空微纳装置的形成方法，应用于权利要求1至7任一项所述的悬空微纳装置，其特征在于，所述悬空微纳装置的形成方法包括：
10.根据权利要求9所述的悬空微纳装置的形成方法，其特征在于，所述去除所述单晶硅基底的刻蚀区域的所述硬掩模材料层，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种悬空微纳装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的悬空微纳装置，其特征在于，所述第一端部和所述第三端部之间限定出第一端面，所述第一端面与所述基底的上表面平行，所述第一端部和所述第三端部均位于所述第二端部的上方。
3.根据权利要求2所述的悬空微纳装置，其特征在于，所述第一端部和所述第二端部之间限定出第二端面，所述第二端部和所述第三端部之间限定出第三端面，所述第二端面和所述第三端面均与所述第一端面呈夹角设置。
4.根据权利要求3所述的悬空微纳装置，其特征在于，所述支撑梁设有上端开口的槽体，所述槽体具有相互连接的第一壁面和第二壁面，所述第一壁面与所述第二端面平行，所述第二壁面与所述第三端面平行。
5.根据权利要求4所述的悬空微纳装置，其特征在于，所述支撑梁包括第一支撑部、第二支撑部和悬空岛，所述第一支撑部和所述第二支撑部均沿第二水平方向延伸，所述第一支撑部和所述第二支撑部均设有所述槽体，所...
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