[发明专利]采用微纳加工工艺的气体微泵制备方法及其所得气体微泵

权利要求书

1.一种采用微纳加工工艺的气体微泵制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

(1)在第一衬底上刻蚀出第一流通路(101)，形成散热层(100)；

(2)在散热层(100)上形成牺牲层，并研磨至散热层(100)露出的平整状态；

(3)在散热层(100)上沉积出复合合金层(104)，并刻蚀出第二流通路(105)；

(4)在复合合金层(104)上形成牺牲层，并研磨至复合合金层(104)露出的平整状态；

(5)在复合合金层(104)上沉积第一键合层(107)；

(6)采用刻蚀工艺在第一键合层(107)上刻蚀出流通路，并在其上形成牺牲层，然后研磨至第一键合层(107)露出的平整状态；

(7)另取第二衬底，在其上刻蚀出第三流通路(110)，形成振动基层(109)；

(8)在振动基层(109)的第三流通路(110)中心位置沉积出堵塞层(111)，并图案化；

(9)在振动基层(109)上形成牺牲层，并研磨至振动基层(109)露出的平整状态；

(10)将复合合金层(104)与振动基层(109)通过第一键合层(107)键合，使得堵塞层(111)覆盖住复合合金层(104)上的第二流通路(105)；对振动基层(109)远离复合合金层(104)的侧面进行研磨，使第三流通路(110)贯通振动基层(109)；

(11)在振动基层(109)上沉积金属，并图案化，形成下电极层(113)；

(12)在下电极层(113)上刻蚀出流通路，并在其上形成牺牲层，然后研磨至下电极层(113)露出的平整状态；

(13)在下电极层(113)上沉积压电材料，并图案化，形成振动层(115)；

(14)在振动层(115)上沉积金属，并图案化，形成上电极层(116)；

(15)另取第三衬底，刻蚀出第四流通路(118)，形成减振层(117)；在减振层(117)上形成第六牺牲层(119)，并研磨至减振层(117)露出的平整状态；

(16)在减振层(117)上沉积薄膜层(121)，并图案化；在薄膜层(121)上固定膜层(121)，并刻蚀出流通路；

(17)另取一第四衬底作为壳体层(123)；在壳体层(123)上沉积金属，并图案化，形成第二键合层(124)；

(18)在壳体层(123)、第二键合层(124)上刻蚀出第五流通路(125)、第七流通路(128)和第八流通路(129)；第五流通路(125)贯穿第二键合层(124)；第七流通路(128)和第八流通路(129)均在壳体层(123)上，并与第五流通路(125)连通；

(19)将壳体层(123)与薄膜层(121)通过第二键合层(124)键合，使得薄膜(136)覆盖第五流通路(125)；薄膜(136)上设置有孔洞；该孔洞与薄膜层(121)上的流通路连通，并与减振层(117)不设流通路的凸起部分对齐；对减振层(117)远离薄膜层(121)的一侧进行研磨，使第四流通路(118)贯通减振层(117)；

(20)在减振层(117)下沉积出第三键合层(126)，然后刻蚀出第六流通路(127)；

(21)将减振层(117)与下电极层(113)通过第三键合层(126)键合；对散热层(100)远离复合合金层(104)的一侧进行研磨，使第一流通路(101)贯通散热层(100)；

(22)对壳体层(123)远离薄膜(136)的一侧进行研磨，使第七流通路(128)和第八流通路(129)贯通壳体层(123)；

(23)去除所有牺牲层，重新形成气体流通路，得到压电微泵；在压电微泵的所有流通路中，散热层(100)、复合合金层(104)、第一键合层(107)上的流通路形成泵体的输入流道；振动基层(109)、下电极层(113)、第三键合层(126)、减振层(117)上的流通路形成泵腔；第二键合层(124)、壳体层(123)上的流通路形成输出流道；输入流道与泵腔之间通过堵塞层(111)隔开；输出流道与泵腔之间通过薄膜隔开；壳体层(123)上的第七流通路(128)形成出气口；薄膜层(121)上的流通路与减振层(117)上不设流通路的凸起部分对齐。

2.根据权利要求1所述的一种采用微纳加工工艺的气体微泵制备方法，其特征在于：步骤(1)中的金属板、步骤(7)中的硅基板材在使用前均依次进行用丙酮超声清洗、用异丙醇超声清洗和水洗。