[发明专利]一种小角度斜坡结构及其制作方法

说明书

本发明实施例公开了一种小角度斜坡结构及其制作方法。该方法通过刻蚀待处理基底结构，在待处理基底结构内形成至少一个凹槽，在至少一个凹槽内填充牺牲材料，使至少一个凹槽的表面与待处理基底结构的表面齐平，在待处理基底结构的表面沉积第一薄膜层，刻蚀第一薄膜层，在第一薄膜层上形成开窗，开窗在待处理基底结构的表面的垂直投影位于牺牲材料在待处理基底结构的表面的垂直投影中，通过开窗释放凹槽内填充的牺牲材料，形成与凹槽对应的空腔，在第一薄膜层上沉积第二薄膜层，并填充开窗，形成具有密闭空腔的平面结构，利用气压差挤压平面结构至变形并形成斜坡，实现了可控的小角度斜坡结构，提高斜坡结构的稳定性和生产效率。

技术领域

本发明实施例涉及微机电系统的技术领域，尤其涉及一种小角度斜坡结构及其制作方法。

背景技术

微机电系统(Micro Electro Mechanical System，MEMS)是对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术，它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统，它使用微电子技术和微加工技术相结合的制造工艺，制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、驱动器等。

在微机电系统领域，很多微机电结构不仅仅是在平面进行制作，更多的设计到垂直体结构的制作。目前大部分垂直体结构的制作工艺主要依靠蚀刻，传统的刻蚀工艺中干法刻蚀工艺垂直度很高，但无法做出各种小角度的图形坡度等，湿法蚀刻工艺各项同性腐蚀的腐蚀界面更加无法控制，一般都会出现不稳定的角度，且表面粗糙，无法进行量产，湿法刻蚀工艺各项异性的腐蚀工艺可以做出稳定角度的腐蚀斜坡等结构，但腐蚀斜坡与腐蚀材料紧密相关，需要借助各种材料，成本较高，并且角度不可控。

发明内容

本发明实施例提供一种小角度斜坡结构及其制作方法，实现可控的小角度斜坡结构，提高生产效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种小角度斜坡结构的制作方法，包括：

刻蚀待处理基底结构，在所述待处理基底结构内形成至少一个凹槽；

在至少一个所述凹槽内填充牺牲材料，使至少一个所述凹槽的表面与所述待处理基底结构的表面齐平；

在所述待处理基底结构的表面沉积第一薄膜层；

刻蚀所述第一薄膜层，在所述第一薄膜层上形成开窗，所述开窗在所述待处理基底结构的表面的垂直投影位于所述牺牲材料在所述待处理基底结构的表面的垂直投影中；

通过所述开窗释放所述凹槽内填充的牺牲材料，形成与所述凹槽对应的空腔；

在所述第一薄膜层上沉积第二薄膜层，并填充所述开窗，形成具有密闭空腔的平面结构；

利用气压差挤压所述平面结构至变形并形成斜坡。

可选地，在所述第一薄膜层上沉积第二薄膜层，并填充开窗，形成具有密闭空腔的平面结构，包括：

在真空环境下在所述第一薄膜层上沉积第二薄膜层，并填充所述开窗，形成具有密闭真空腔的平面结构。

可选地，利用气压差挤压所述平面结构至变形并形成斜坡，包括：

将所述平面结构置于气压室中并施加设定压强的气压，以使密闭空腔内外形成气压差并产生挤压力，直至所述平面结构变形并形成斜坡。

可选地，所述第一薄膜层的厚度范围在0.5-5μm之间，所述第二薄膜层的厚度范围在1-5μm之间。

可选地，所述第一薄膜层和所述第二薄膜层的材料相同，所述第一薄膜层和/或所述第二薄膜层的材料包括绝缘材料或金属材料。

可选地，沿任意平行于所述待处理基底结构的表面的平面横截所述凹槽所获得的形状包括矩形、圆形、环形。