[发明专利]MEMS硅桥膜结构继电器及其制备方法

摘要

MEMS桥膜结构静电驱动继电器的制备方法属于MEMS器件的设计制造领域，其特征在于：（1）该继电器工艺采用绝缘体上硅SOI（Silicon On Insulator）与玻璃片（或硅片）键合的方式；（2）通过键合形成硅—玻璃或硅—硅整体结构；（3）SOI片的顶层硅厚度决定了桥膜结构中桥膜厚度。本继电器桥膜结构以体硅工艺为主，避免了表面硅工艺牺牲层释放不彻底的问题，从而有效提高桥膜结构质量，在MEMS继电器、开关、传感器等方面有重要应用。

主权项

MEMS硅桥膜结构静电驱动继电器的制备方法，特征在于：采用SOI硅片—玻璃键合结构，以Si作为上接触电极，依次按以下步骤制成一个MEMS桥膜结构静电驱动继电器：步骤(1)、选取玻璃片清洗，再甩干；步骤(2)、第一次光刻，干法刻蚀或湿法腐蚀步骤(1)所述的玻璃片，形成“山”字型一级台阶；步骤(3)、第二次光刻，干法刻蚀或湿法腐蚀步骤(2)所述具有“山”字形一级台阶的玻璃片，形成中间低、两侧高的“山”字形二级台阶；步骤(4)、在步骤(3)所述的“山”字形两级台阶的玻璃片处，在中间台阶以及两侧凹槽处进行第三次光刻，溅射Ti/Au种子层，进行电镀Au，在所述中间台阶处形成Au接触极板，在所述两侧凹槽处形成Au下电极，最后，去除两侧台阶上的光刻胶以及Ti/Au层；步骤(5)、选取一片SOI硅片，使用清洗液去除所述SOI硅片表面有机物及杂质，在所述SOI硅片的顶层硅膜进行P离子注入以降低电阻,剂量5e15，能量80keV；步骤(6)、对步骤(5)得到的SOI硅片，进行第四次光刻，干法刻蚀或者湿法腐蚀步骤(5)的得到的SOI片的硅膜层和SiO2绝缘层，形成所述MEMS桥膜结构静电驱动继电器的顶层梁结构，再去除所述顶层梁结构的光刻胶；步骤(7)、把步骤(6)得到的SOI硅片和步骤(4)得到的玻璃片进行阳极键合，用化学机械抛光CMP法把原SOI片衬底硅减薄，再用KOH湿法腐蚀对SOI硅片腐蚀至SiO2层，形成桥膜结构。