[发明专利]一种制作三维电极图形的辅助装置

说明书

本发明公开了一种制作三维电极图形的辅助装置，包括阻挡板，在阻挡板上设有上下贯穿的通孔，在阻挡板下表面设有至少两个对准凸台；对准凸台与待加工晶片上设置的对准孔对应以用于插入该对准孔中；通孔的位置与待加工晶片上需图形化的位置对应，通孔的深度和横截面大小以满足金属粒子能够通过该通孔到达晶片需要图形化的区域。本发明图形精度更高且价格低廉，装配简单，装配工艺效率得以提高；此外，该掩模采用硅或石英基材加工，沉积于其上面的金属膜层可通过金属腐蚀液直接去除，非常方便重复使用，理论上可无限次重复使用。

技术领域

本发明涉及微机械加工工艺辅助装置，特别涉及一种用于三维电极高精度制作的辅助装置，属于微机械加工技术领域。

背景技术

微机械（MEMS）工艺由半导体工艺发展而来，其与半导体工艺最大的区别为半导体工艺为平面工艺，而微机械工艺为三维立体工艺，采用微机械工艺可制作出多种复杂的三维微结构。

三维微结构加工完成以后，大部分器件需要在微结构的正面和侧面制作电极图形以便对微结构进行激励或引出所需的电信号。

通过检索发现，潘安宝等发表在《传感器与微系统》（2008）上的文献《石英晶体谐振式绝对压力传感器研制》，提出在三维结构正面和侧面先旋转蒸发上电极图层，再通过侧面光源进行侧面光刻，而后腐蚀出所需的三维电极图形。该种方法电极图形制作精度高，但光刻前的光刻胶需要采用特制的喷涂胶设备进行喷涂，工艺难度增大，且需购置专门的价格昂贵的喷涂胶和侧面曝光设备后才能进行工艺制作，处理成本高。

另外，Liqiang Xie等发表在《Sensors 2010》上的文献《A Z-Axis Quartz Cross-Fork Micromachined Gyroscope Based on Shear Stress Detection》，该文献中采用金属掩模图形阻挡的方法直接在三维结构上沉积金属膜层得到所需的三维电极图形。但该种方法所采用的金属掩模采用传统机械加工手段加工制作，图形精度低，通常在数十个微米，适合于结构尺寸大且电极图形精度不高的器件电极制作，而难以满足高精度三维电极图形化制作的要求；此外，金属掩模与晶片的对准装配需要专门的装配夹具，装配工艺复杂，装配过程耗时较长，工艺效率低；再者，金属掩模的制作基材为不锈钢或铝材，表面沉积的金属膜层无法采用金属腐蚀溶液腐蚀去除，采用物理方法很难去除干净，重复次数少，经一定次数使用后就废弃掉。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种易装配、廉价、图形精度高、表面膜层易清除、理论上可无限次重复使用的制作三维电极图形的辅助装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种制作三维电极图形的辅助装置，包括阻挡板，在阻挡板上设有上下贯穿的通孔，在阻挡板下表面设有至少两个对准凸台；对准凸台与待加工晶片上设置的对准孔对应以用于插入该对准孔中；通孔的位置与待加工晶片上需图形化的位置对应，通孔的深度和横截面大小以满足金属粒子能够通过该通孔到达晶片需要图形化的区域。

所述阻挡板材料为硅或者石英。

所述通孔由上下两层通孔构成的阶梯孔，其中位于上面一层通孔的截面面积大于位于下面一层通孔的截面面积。

相对于现有技术，本发明提供的制作三维电极图形的辅助装置图形精度更高且价格低廉，装配简单，装配工艺效率得以提高；此外，该掩模采用硅或石英基材加工，沉积于其上面的金属膜层可通过金属腐蚀液直接去除，非常方便重复使用，理论上可无限次重复使用。

附图说明

图1是实施例1的一种制作三维电极图形的辅助装置的剖视图；

图2是实施例1的一种制作三维电极图形的辅助装置与晶片装配后金属膜层选择性图形化沉积的示意图；