[发明专利]一种微型电容式力学传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种微型电容式力学传感器，其特征在于，它包括衬底、固定电极、固态介质层和可动电极，所述固定电极固定设置于衬底上，所述固态介质层叠设在固定电极上，所述可动电极经弹性导电支撑结构平行悬设于固态介质层上方，且固态介电层与可动电极之间的悬空区域形成空气介电层。

2.根据权利要求1所述的一种微型电容式力学传感器，其特征在于，它还包括分布于固定电极两侧的导电支撑柱，所述的弹性导电支撑结构为柔性导电支撑梁；可动电极的两端分别经柔性导电支撑梁与导电支撑柱的上部连接，并呈现悬空状态，所述导电支撑柱下端固定在衬底上。

3.根据权利要求1所述的一种微型电容式力学传感器，其特征在于，所述衬底为玻璃或石英，厚度为1-5厘米。

4.根据权利要求2所述的一种微型电容式力学传感器，其特征在于，所述的固定电极、可动电极、导电支撑柱以及柔性导电支撑梁的材料优选为金属材料。

5.根据权利要求2所述的一种微型电容式力学传感器，其特征在于，所述的固定电极、可动电极、导电支撑柱以及柔性导电支撑梁的材料尤其优选采用金属镍。

6.根据权利要求1所述的一种微型电容式力学传感器，其特征在于，所述的固态介电层的材料为可蒸镀或溅射的介电材料，所述固态介电层的厚度为0.1-2微米。

7.根据权利要求1或5所述的一种微型电容式力学传感器，其特征在于，所述的固态介电层的材料为Al₂O₃、SiO₂或BaTiO₃中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种微型电容式力学传感器的制作方法，其特征在于，它包括以下步骤：

Ⅰ、在清洗好的衬底上溅射金属种子层；

所述金属种子层的材料为Cr/Cu或Cr/Au，厚度为800～1000?；

Ⅱ、应用光刻工艺在金属种子层上实现固定电极和导电支撑柱的光刻胶结构图形化；

Ⅲ、使用电镀工艺在光刻胶结构图形化后的金属种子层上形成固定电极和导电支撑柱；

Ⅳ、应用光刻工艺在固定电极上，实现固态介电层的光刻胶结构图形化；

Ⅴ、在光刻胶结构图形化后的固定电极上，应用金属溅射工艺形成固态介电层；所述的固态介电层的厚度为0.1-2微米；所述的固态介电层的材料为可蒸镀或溅射的介电材料，包括Al₂O₃、SiO₂或BaTiO₃中的任意一种； 

Ⅵ、在溅射完成固态介电层的衬底上，涂覆厚度为5-20微米正性光刻胶；

Ⅶ、步骤Ⅵ所涂覆的光刻胶经过前烘固化之后，再重复步骤A的工艺，在光刻胶上溅射金属种子层；

Ⅷ、应用光刻工艺在金属种子层上实现可动电极和柔性导电支撑梁的光刻胶结构图形化；

Ⅸ、在图形化后的金属种子层上，使用电镀工艺形成可动电极和柔性导电支撑梁；

Ⅹ、采用湿法腐蚀工艺去除前述步骤中的光刻胶和金属种子层，释放出悬空结构，得到目标产物。

9.根据权利要求8所述的一种微型电容式力学传感器的制作方法，其特征在于：所述衬底为玻璃或石英，厚度为1-5厘米。

10.根据权利要求8所述的一种微型电容式力学传感器的制作方法，其特征在于：所述的固定电极、可动电极、导电支撑柱以及柔性导电支撑梁的材料优选为金属镍。

11.根据权利要求8所述的一种微型电容式力学传感器的制作方法，其特征在于：所述固态介电层的厚度为0.1-2微米，材料为Al₂O₃、SiO₂或BaTiO₃中的任意一种。