[发明专利]一种用于柔性MEMS器件的转印工艺方法

权利要求书

1.一种用于柔性MEMS器件的转印工艺方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一，在单晶硅片上利用PECVD沉积一层厚度为0.6-1.2μm的SiN_X牺牲层薄膜；

步骤二，在SiN_X牺牲层薄膜上制作柔性MEMS器件结构，然后在已制作好的器件结构表面，依次通过旋涂、前烘和氮气氛围下固化制作一层聚酰亚胺绝缘层并露出电极引线孔，最后旋涂一层光刻胶以保护器件结构不被HF酸缓冲液腐蚀；

步骤三，用10-15wt%的HF酸和NH₄F配置HF酸缓冲液，其中，NH₄F的浓度为0.04-0.05g/l；

步骤四，在柔性聚酰亚胺衬底上旋涂一层聚酰亚胺前驱体，以增强印制时器件结构与柔性聚酰亚胺衬底的黏附力；

步骤五，制作1-2mm厚的PDMS印章，并分割成尺寸为1.5cm*1.5cm的小块；

步骤六，将HF酸缓冲液水浴加热至35-45℃，将步骤二得到的制作在SiN_X牺牲层薄膜上的器件结构放入HF酸缓冲液中腐蚀SiN_X牺牲层薄膜进行释放，实时观察SiN_X牺牲层薄膜的腐蚀情况，待器件结构完全从SiN_X牺牲层薄膜上释放下来后，记录释放的用时，夹住硅片并拖起器件结构；

步骤七，用滤纸吸去器件结构上残留的HF酸缓冲液，用PDMS印章拾起器件结构，然后将带有器件结构的PDMS印章紧贴在步骤四得到的旋涂有聚酰亚胺前驱体的柔性聚酰亚胺衬底表面，同时在100-120℃温度、200-300Pa压强条件下，压制10-15min后缓慢揭下PDMS印章完成印制；

步骤八，在氮气氛围中固化旋涂在柔性聚酰亚胺衬底表面的聚酰亚胺前驱体，最后在丙酮中去掉顶层保护光刻胶，完成转印工艺。

2.根据权利要求1所述的用于柔性MEMS器件的转印工艺方法，其特征在于，步骤二中，旋涂的条件：500-700r/min旋涂9s，2500-3000r/min旋涂25-30s；前烘的条件：温度为100-120℃，时间为3-5min；氮气氛围固化：固化采用阶梯烘，其温度为50℃、30min，140℃、30min，350℃、60min，整个固化过程的升温速率为3.5℃/min，并在氮气的保护下进行，固化完成后随炉冷却。

3.根据权利要求1或2所述的用于柔性MEMS器件的转印工艺方法，其特征在于，步骤二中，旋涂光刻胶的条件：500-700r/min旋涂9s、2500-3000r/min旋涂25-30s。

4.根据权利要求1或2所述的用于柔性MEMS器件的转印工艺方法，其特征在于，步骤七中，柔性聚酰亚胺衬底上旋涂一层聚酰亚胺前驱体的条件：500-700r/min旋涂9s， 4000-5000r/min旋涂25-30s。

5.根据权利要求3所述的用于柔性MEMS器件的转印工艺方法，其特征在于，步骤七中，柔性聚酰亚胺衬底上旋涂一层聚酰亚胺前驱体的条件：500-700r/min旋涂9s， 4000-5000r/min旋涂25-30s。

6.根据权利要求1或2所述的用于柔性MEMS器件的转印工艺方法，其特征在于，步骤八中固化过程中温度时间关系与步骤二相同。

7.根据权利要求3所述的用于柔性MEMS器件的转印工艺方法，其特征在于，步骤八中固化过程中温度时间关系与步骤二相同。

8.根据权利要求4所述的用于柔性MEMS器件的转印工艺方法，其特征在于，步骤八中固化过程中温度时间关系与步骤二相同。