[发明专利]微流体致动器的制造方法

说明书

一种微流体致动器的制造方法，包含以下步骤：1.提供通过互补式金属氧化物半导体(CMOS)制程出的流道主体；2.以沉积、光刻及蚀刻制出致动单元；3.蚀刻制出至少一个流道；4.以光刻、蚀刻制程制出一振动层及一中心通孔；5.提供一孔板层，蚀刻孔板层以制出至少一个流道出口，以及滚压成型干膜材料于孔板层，借此定义出一腔室；6.覆盖对位及热压接合孔板层与流道主体，以构成该微流体致动器整体结构。

技术领域

本案关于一种微流体致动器的制造方法，尤指一种使用互补式金属氧化物半导体(CMOS)制程搭配微机电半导体制程的微流体致动器的制造方法。

背景技术

目前于各领域中无论是医药、电脑科技、打印、能源等工业，产品均朝精致化及微小化方向发展，其中微泵、喷雾器、喷墨头、工业打印装置等产品所包含的流体输送结构为其关键技术。

随着科技的日新月异，微流体致动器的应用上亦愈来愈多元化，举凡工业应用、生医应用、医疗保健、电子散热等等，甚至近来热门的穿戴式装置皆可见它的踨影，可见传统的微流体致动器已渐渐有朝向装置微小化、流量极大化的趋势。

然而，目前微流体致动器虽然持续地改良使其微小化，但仍旧无法突破毫米等级进而将泵缩小到微米等级，因此如何将泵缩小到微米等级并且将其完成为本案所欲发明的主要课题。

发明内容

本案的主要目的是提供一种微流体致动器的制造方法，以标准化微机电半导体制程制造，微流体致动器使用半导体薄膜制作，用以传输流体。因此，将薄膜腔体的深度控制在非常浅的范围时，仍可增加微流体致动器作动时的流体压缩比。

本案的一广义实施态样为一种微流体致动器的制造方法，包含以下步骤：1.提供通过互补式金属氧化物半导体(CMOS)制程出的一流道主体，由一基板上氧化生成一绝缘层，再通过互补式金属氧化物半导体的沉积制程制出一氧化层内堆叠多层金属层定义出一流道蚀刻区域，以及在最外部沉积制程制出一保护层所构成；2.沉积、光刻及蚀刻制出一致动单元，通过沉积制程制出一下电极层堆叠一压电致动层堆叠一上电极层，再通过光刻及蚀刻制程制出该下电极层、该压电致动层及该上电极层所需求尺寸的该致动单元；3.蚀刻制出至少一个流道，通过蚀刻制程定义制出该基板底部的该至少一个流道；4.光刻、蚀刻制程实施制出一振动层及一中心通孔，通过光刻、蚀刻制程将该流道主体的该流道蚀刻区域定义出该振动层及该中心通孔；5.提供一孔板层蚀刻至少一个流道出口以及滚压成型一干膜材料定义出一腔室；以及6.覆盖对位及热压接合该孔板层，通过一覆盖对位制程以及一热压制程将孔板层接合于该流道主体上形成该腔室密封，以构成该微流体致动器整体结构。

附图说明

图1为本案微流体致动器的制造方法的流程示意图。

图2A至图2F为本案微流体致动器的制造步骤相关构件形成示意图。

图3为图2D中本案微流体致动器的俯视示意图。

图4为本案微流体致动定义出振动层及中心通孔另一实施例示意图。

图5A至图5B为本案微流体致动器作动示意图。

附图标记说明

1：流道主体

1a：基板

11a：流道

1b：绝缘层

1c：氧化层

1d：金属层

1e：保护层

1f：流道蚀刻区域

1g：振动层

1h：中心通孔

1i：连通流道

2：致动单元