有固定端和悬臂端，焊盘1位于梁固定端的两侧，是给梁2接电的部分。。
[0027] 如图2所示，梁2为层次结构，梁2包括上层7、中层5、下层3、粘合层4和绝缘层 6,上层材料和下层材料的热膨胀系数差异较大，利用上层材料和下层材料的热膨胀系数差 异导致梁2的变形，从而实现致动器的功能。中层5为加热层，在梁的纵截面内中层5和粘 合层4的形状均为"U"形。粘合层位于中层5与下层3之间，增强中层5与下层3之间的 黏附作用。绝缘层6位于中层5与下层3之间，且将中层5的上表面覆盖，在绝缘层上嵌入 有两个电极，两个电极分别与加热层的"U"形上部两端侧面接触，电热致动器使用时，该两 个电极与电源接通，从而实现为加热层供电。两个电极与上层7为一体。梁固定端的下层 底部为基底层。上层7的材料为铝，中层5的材料为铂，下层3的材料为二氧化硅，粘合层 4的材料为钛，绝缘层6的材料为铝，焊盘1和基底的材料均为硅。下层二氧化硅作为热膨 胀系数小的结构层，粘合层钛作为铂和下层二氧化硅之间的粘合层，中层铂为加热层，绝缘 层二氧化硅在铂和铝之间，全部覆盖铂，起绝缘作用，上层铝作为热膨胀系数大的结构层。
[0028] 本发明一种MEMS电热致动器的制造工艺具体步骤如下：
[0029] 第一步：制备梁的下层3,即采用干法氧化法制备二氧化硅层：选择硅片作为基 底，将硅片的一面进行干法氧化，得到下层的二氧化硅层。
[0030] (1)硅片的干法氧化，采用一片晶向为100的P型硅片，且P型硅片直径为4英寸， 厚度为505~545 μ m，该尺寸的P型硅片可以同时制备500个致动器。对该P型硅片进行清 洗，去掉其表面污染杂质和自然氧化层；将清洗后的P型硅片放置在温度为1050°C的卧式 加热炉管中，对硅片的一面进行厚度为15000A的氧化，厚度公差为±100〇A (I-一埃， 1千埃为0. 1 μm)的正面氧化的，即在硅片的一面上得到热膨胀系数较小的二氧化硅层，即 在基底上形成梁2的下层3。
[0031] 第二步：采用光刻剥离技术制备梁2的中层5和粘合层4。
[0032] (1)将带有二氧化硅层的硅片放置在180°烘箱中烘干90min，然后用HDMS(六甲 基二硅胺烷）做成膜处理，此过程持续lOmin，目的是增加二氧化硅层与光刻胶之间的粘附 性；然后在二氧化硅层表面上涂厚度为1. 5um的AZ5214光刻胶，光刻胶又叫光致抗蚀剂，它 是由光敏化合物、基体树脂和有机溶剂等混合而成的胶状液体。光刻胶受到特定波长光线 的作用后，导致其化学结构发生变化，使光刻胶在某种特定溶液中的溶解特性改变。光刻胶 有正胶和负胶之分，其中，正胶曝光可溶，负胶曝光后不可溶，此处使用的为正胶。将掩膜板 I覆盖在光刻胶表面上，掩膜板I有透光区和不透光区构成，透光区为"U"形，在掩膜板I 的覆盖下将其曝光，"U"形透光区处的光刻胶溶解，不透光区的光刻胶不溶。然后将其放入 烘箱中，在温度为110°c下进行烘烤2min ;之后再广泛曝光15s ;将曝光后的硅片放入显影 液中，将溶解的光刻胶溶去，此过程为显影，在显影液中显影时间为3~5min ;显影后使用 显微镜检查，检查"U"形区的光刻胶是否全部溶去；若存在残留光刻胶，则将显影区残留的 光刻胶去除，目的是防止残留光刻胶影响钛与二氧化硅的粘结。上述过程也称光刻。
[0033] (2)使用电子束蒸发系统在光刻后的P型硅片的二氧化硅层上蒸发厚度为1()()/\ 的钛，然后在钛层上再蒸发厚度为2000Λ的铂，此时钛直接附着在"U"形无光刻胶的二氧 化硅层上，其形状与掩膜版II的透光区形状相同，为"U"形，其余有光刻胶的部分，钛附着在 光刻胶上。之后先将其放入丙酮中浸泡12小时以上，再先后在丙酮、乙醇和去离子水中分 别浸泡半小时，去掉光刻胶，同时将附着在光刻胶上的钛与铂也将一同被分离。再进行去胶 检查，保证无残留光刻胶，若存在残留光刻胶，则需剥离干净。得到的"U"形的钛层与铂层。
[0034] 第三步：制备梁2的绝缘层，并刻蚀出制动器悬臂梁形状。
[0035] (1)使用LT0工艺模块（低温氧化物工艺模块），在300°C的温度条件下，将经过 上述工艺的硅片上淀积4000 A的二氧化硅，公差为±30〇Λ，从而形成二氧化硅绝缘层。 将经上述加工步骤后的硅片放置在180°C烘箱中，烘干90min，然后用HDMS(六甲基二硅胺 烷）做成膜处理，此过程持续lOmin，成膜处理的目的是增加二氧化硅层与光刻胶之间的粘 附性；硅片在转速为3000转/min的工作台上，随工作台旋转，将9912光刻胶旋转涂抹于绝 缘层上，光刻胶厚度为1. 5um ;覆盖掩膜板II后进行曝光，掩膜板II的不透光区形状为长方 形，与梁的形状一致；再进行显影液显影；显影后使用显微镜检查，检查是否存在残留光刻 胶；将显影区残留的光刻胶去除，目的是防止残留光刻胶影响钛与二氧化硅的粘结，去除残 留光刻胶时间为40s ;然后在120°C条件下烘干40min，此时烘干也称为坚膜，主要是为了固 化光刻胶，增强其在后续刻蚀中的抗蚀性与保护能力，并增强光刻胶与二氧化硅层之间的 粘附能力；再进行干法刻蚀，将没有光刻胶保护的二氧化硅刻蚀直至硅基底上；进行干法 去胶，再分别浸泡丙酮、乙醇、等离子水去胶，使去胶完全；最后进行去胶检查，检查去胶是 否完全。
[0036] (2)使用掩膜板III，采用干法刻蚀方法，在梁的固定端刻蚀二氧化硅，即在绝缘层 上刻蚀2个通孔，这2个孔通直至铂层的"U"形上部两端侧面，使下步骤中溅射的铝进入该 2个通孔，从而形成两个电极，目的是在焊盘1与加热层之间的通电线路。掩膜板III透光区 为两个方孔，该两个方孔对应2个通孔位置；
[0037] 具体步骤为：将经上述加工步骤后的硅片放置在180°C烘箱中烘干90min，然后用 HDMS(六甲基二硅胺烷）做成膜处理，成膜处理过程的时间为lOmin，成膜处理目的是增加 二氧化硅层与光刻胶之间的粘附性；使用9920光刻胶在95°C、工作台的转速为3000转/ min的条件下，旋转涂抹于绝缘层上，此过程为3min ;利用掩膜板III进行曝光；在110°C条件 下烘烤lmin ;利用显影液显影；显影后使用显微镜检查，检查光刻质量；将显影区残留的光 刻胶去除；在120°C条件下烘干40min，也称为坚膜，主要是为了固化光刻胶，增强其在后续 刻蚀中的抗蚀性与保护能力，并增强光刻胶与二氧化硅层之间的粘附能力；进行干法刻蚀， 将没有光刻胶保护的二氧化硅刻孔并最终停留在铂上；先进行干法去胶lOmin，再分别浸 泡丙酮、乙醇、等离子水去胶，使去胶完全；进行去胶检查，检查无残胶；使用100:1的氢氟 酸溶液清洗。
[0038] 第四步：制备梁2的上层7和焊盘1。
[0039] 在硅片的绝缘层上面溅射厚度为13000Λ的金属铝，公差为±100Λ。
[0040] 对其进行光刻、湿法刻蚀，形成两个电极和热膨胀系数大的功能层一体的铝层，利 用掩膜板IV形成致动器的焊盘1部分，以及焊盘1与加热层之间的通电线路。掩膜板IV不 透光区的形状为焊盘1与加热层之间的通电线路形状，不透光区形状为长方形。
[0041] 具体步骤为：将经上述加工步骤后的硅片放置在95°C烘箱中烘干90s ;将S9920 光刻胶涂抹在铝层上，厚度为1. Sum ;利用掩膜板IV进行曝光，掩膜板IV的不透光区为梁的 形状，透光区为焊盘7的形状；在110°C条件下烘烤lmin ;利用显影液显影35s ;显影后使用 显微镜检查，检查是否有残留光刻胶；扫底膜，即将显影区残留的光刻胶去除