CN114895454A - 一种基于mems工艺的薄膜压电微变形镜及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜,包括SOI基板、Ti粘结层、Pt下电极、PZT压电薄膜、Al顶部电极、SiO2活性层以及Al镜面,所述Ti粘结层位于SOI基板的顶部,Pt下电极位于Ti粘结层的顶部,PZT压电薄膜位于Pt下电极的顶部,Al顶部电极位于PZT压电薄膜的顶部,所述SiO2活性层位于Ti粘结层的底部,Al镜面位于SiO2活性层的底部,且SiO2活性层以及Al镜面位于SOI基板内。本发明通过设计变形镜上下电极、压电薄膜和基板等结构的材料以及尺寸参数,并选取合适的MEMS技术制备变形镜,降低制作难度与成本,实现变形镜的小型化与批量化制作;同时,制备的压电薄膜厚度足够小,能够使变形镜实现低电压驱动且具有较大行程。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜压电微变形镜技术领域,尤其涉及一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜及其制作方法。
背景技术
可反射变形镜(简称变形镜)是自适应光学中负责校正由于内部与外界因素产生的波前像差的器件,使用变形镜的主动方式操纵波前,可以精确控制波前的形状,它能够补偿由于光路各种因素引起的图像质量下降、成像不清晰等问题,基于压电驱动的变形镜因其具有快速响应、高分辨率、轻量化及低成本等优点而得到了广泛的应用。
压电材料,例如PZT(Lead Zirconium Titanate,钛锆酸铅),在一定方向受到外力作用产生变形时,其内部会产生极化现象,在产生极化的相对表面上会出现正负相反的电荷,这种现象称为正压电效应,而对压电材料的极化方向上施加电场时,压电材料也会相应的产生变形,称为逆压电效应,压电效应提供了机械能和电能之间转换的途径,人们利用压电陶瓷材料研制出了热释电红外探测仪、压电变压器等半导体器件,它们虽然性能优异,但普遍存在工作频率低,工作电压高等缺陷,难以实现兼容半导体集成电路,且随着微电子技术的进步,各类电子设备呈现小型化的发展趋势,这对于电子器件的小型化与集成化提出了更高的要求,在这种背景下,国内外对压电材料的研究转向了压电薄膜这一方向,与原先的体块材料相比,薄膜材料重量轻,体积小且工作电压低,且能够实现与半导体集成电路的兼容,易于结合。
自上世纪90年代以来,压电薄膜在MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统)领域有着广泛的应用,如压电薄膜力敏传感器、压电式能量收集器及悬臂梁式压电微驱动器等,通过正压电与逆压电效应实现力-电信号转换,能量收集以及微结构驱动的相关功能。
波前定义为与通过所有具有相同相位的点的传播波相关联的表面,通常用来描述光的传播状态,可以通过常见的光学元件来改变波前的形状。波前像差是由于光波变形而成为平面的波面成为具有凹凸的曲面时的与原来的波面的偏差。由于光波易受到空气的振动、波动等干扰,导致光的波前产生畸变,降低各种光学机器的精度与性能。因此人们引入了自适应光学技术来实时的控制光的波前,去除这些干扰造成的影响。具有波前像差的光通过透镜成像时无法聚焦于一点,所成的像为模糊的像。将这样的光通过分光镜分离为两部分,一部分用于成像,另一部分传入波前传感器,由传感器测定波前像差信号,在对系统中的变形镜施加相应的控制电压,改变变形镜镜面形状,从而形成光程差,控制入射光的相位,实现波前像差的校正。
能够实现波前校正功能的变形镜种类有很多,按驱动原理可分为静电驱动型、压电块驱动型、磁力驱动型以及液晶型。静电驱动型变形镜通过对平行板电容器施加电压,在平板上积累电荷从而产生静电力,平行板之间相互吸引,镜面下的活塞式致动器向凹陷方向移动,位移量与施加的电压的成比例。两板之间间距越小,单位位移量所需电压越低,但变形镜的行程被限制在平行板的间隔区间上。如果希望增大变形镜行程,则需要增大板间间距,相应的所需电压也会提高。压电块驱动型变形镜利用压电陶瓷材料的逆压电效应,将输入的电势在压电材料的极化方向上转换为应力推动变形镜产生位移。这种设计的变形镜镜面本身作为致动器的一部分,可以跟随压电材料在凹陷与突起两个方向运动。但由于压电材料自身存在的磁滞特性,位移相对于施加的电压存在一定的滞后。此外由于压电材料产生应变需要施加高电压,因此变形镜的驱动电压非常高。
磁力驱动型变形镜将磁铁嵌入到镜面之中,并在下方防止线圈阵列,两者之间间隔很小。当施加电压时,电流通过下方的线圈,产生的磁场推动镜面中的磁铁运动。线圈产生足以推动磁铁的磁场所需的驱动电压很小,但与静电驱动一样,变形镜行程与单位位移所需电压之间相互关联,需要平衡大行程与低功耗。
液晶型变形镜采用平行取向液晶空间光调制器控制光的相位,这种调制器校正单元多,有很高的分辨率,由于致动器采用液晶材料,驱动电压很低,但其响应性差,且光通过液晶会使得可校正的波长区域变窄,光的性质也发生变化。
在上述变形镜中,静电驱动型存在工作电压高、行程被限制在并行板间隔,同时行程与施加电压之间存在权衡关系,压电块驱动型位移滞后且需要高驱动电压,磁力驱动型消耗电力较大,行程与工作电压之间相互约束,同时线圈通电时产生的热量也不容忽视,液晶型存在动作速度慢、可校正波长区域狭窄等问题。
而目前大多数薄膜压电变形镜采用PZT压电陶瓷来制备致动器,所选取的PZT材料尺寸大,密度高,结构上难以实现变形镜的小型化,而低厚度的压电薄膜在夹持过程中会受到外力及内部应力影响产生形变,导致变形镜镜面不平整,降低变形镜的校正波前像差的精度;此外,由于驱动原理及结构设计的限制,制作难度较高,使用传统的制作工艺很难做到变形镜的批量化生产。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜及其制作方法。
本发明提出的一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜,包括SOI基板、Ti粘结层、Pt下电极、PZT压电薄膜、Al顶部电极、SiO2活性层以及Al镜面,所述Ti粘结层位于SOI基板的顶部,Pt下电极位于Ti粘结层的顶部,PZT压电薄膜位于Pt下电极的顶部,Al顶部电极位于PZT压电薄膜的顶部,所述SiO2活性层位于Ti粘结层的底部,Al镜面位于SiO2活性层的底部,且SiO2活性层以及Al镜面位于SOI基板内。
优选的,所述SOI基板的厚度为500μm,Ti粘结层的厚度为0.1-0.15μm,Pt下电极的厚度为0.1-0.15μm,PZT压电薄膜的厚度为2μm,Al顶部电极的厚度为0.2μm,SiO2活性层的厚度为20μm,Al镜面的厚度为0.2μm。
优选的,所述SOI基板的硅片翘曲在10nm尺度。
一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜的制作方法,包括如下步骤:
S1:准备加工用基板,在SOI基板厚500μm的Si层上有20μm的SiO2层,进而在其上层叠有20μm的Si层;
S2:制备粘结层、下部电极以及压电薄膜,在基板上通过溅射法依次成膜Ti、Pt、PZT,每一层成膜均使用RF磁控溅射装置加工,加工过程中基板维持在一定温度,选择适当的输出功率,根据不同层设计的成膜厚度,在一定压力下的放电气体中堆积一段时间;
S3:实现顶部电极图案,使用旋转涂布法将剥离电阻涂在PZT上,并图案化为顶部电极的形状,旋转涂布过程一共两次,分别以不同的转速涂布一定时间,在使用掩膜曝光前后分别以不同温度烘烤一段时间,最后使用显影液显影,最终得到顶部电极图案;
S4:制备顶部电极,使用真空蒸镀装置成0.2μm厚度的膜Al,通过去除剥离电阻,将Al图案化为上部电极形状;
S5:保护上表面的Al和PZT,使用旋转涂布法涂抹光致抗蚀剂,旋转涂布两次,分别以不同的转速涂布一定时间,然后保持一定温度烘烤一段时间;
S6:实现隔膜部的图案,在下表面的Si上粘贴干膜,图案化为隔膜部的形状,底部涂抹光致抗蚀剂,使用隔膜部的掩膜进行曝光,并使用碳酸钠1%水溶液将干膜图案化;
S7:制作隔膜部,使用刻蚀装置通过干蚀刻除去隔膜部的Si,此时,通过用SiO2层停止干蚀刻,制作膜厚恒定的隔膜部,使用丙酮去除保护上表面的光致抗蚀剂和下表面的干膜,刻蚀中选择合适的输出功率与反应气体,在一定压力下反应一段时间;
S8:制备变形镜镜面,使用真空蒸镀装置在可动区域SiO2层上形成0.2μm厚度的Al层作为镜面。
优选的,所述步骤S2中Ti层作为Ti粘结层,通过RF磁控溅射装置成膜厚度约0.1μm,基板温度保持在750℃,高频输出为150W,放电气体使用Ar(19.5sccm),压力维持在0.5Pa下堆积10分钟,Pt层作为Pt下电极,通过RF磁控溅射装置成膜厚度约0.1μm,基板温度保持在750℃,高频输出为100W,放电气体使用Ar(19.5sccm),压力维持在0.5Pa下堆积10分钟,PZT层作为致动器的PZT压电薄膜,通过RF磁控溅射装置成膜厚度约2.0μm,基板温度保持在750℃,高频输出为180W,放电气体使用Ar(19.5sccm)与O2(0.5sccm),压力维持在0.5Pa下堆积120分钟。
优选的,所述步骤S3具体为使用旋转涂布机,将ZPN1150作为剥离电阻涂覆在PZT层的顶部,第一次旋转涂布转速1000rpm涂布10秒,第二次旋转涂布转速3000rpm涂布30秒,此外,前烘保持温度90℃烘烤90秒,再使用顶部电极的掩膜暴露ZPN,曝光时间4秒,后烘保持温度110℃烘烤90秒,并使用TMAH进行显影,显影时间60秒,最终形成顶部电极图案。
优选的,所述步骤S5具体为:使用旋转涂布机,将S1813光刻胶涂布在上表面,第一次旋转涂布转速500rpm涂布5秒,第二次旋转涂布转速3000rpm涂布30秒,烘烤温度115℃保持10分钟。
优选的,所述步骤S7输出功率为500W,刻蚀反应气体为SF6(50sccm),工作压力为5Pa,进行干蚀刻除去Si时,在125分钟内到达蚀刻停止器的SiO2层,制作隔膜部。
优选的,所述步骤S8之后,利用仿真软件对变形镜的运动性能进行仿真测试,将铝电极连接电源,将底部基板设置为固定约束,对中心电极依次施加从-10V至10V的电压,测量变形镜镜面中心处的位移情况。
优选的,所述变形镜电极阵列排布方式为圆形阵列排布,共划分为19个电极,电极形状为中心的圆形电极以及外部的扇形电极,各个电极的微小间隔上施加布线。
本发明中,所述一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜及其制作方法,在制作中使用MEMS技术,可以实现变形镜的小型化、批量化生产,增加电极的分割数,就可以提高变形镜的分辨率,提高波前像差校正能力,且只需通过改变掩模图案,就能够不改变制作工艺本身地制作各种形状和大小的电极或镜面;
本发明使用MEMS工艺制备压电薄膜作为致动器,薄膜厚度很小,因此即使在低电压下也能对压电材料施加强电场,能够实现低电压驱动,消耗电力也小;
变形镜镜面与致动器相连,可以随压电薄膜随输入电压产生位移,拥有突起与凹陷两个方向的自由度,且行程较大;
本发明通过设计变形镜上下电极、压电薄膜和基板等结构的材料以及尺寸参数,并选取合适的MEMS技术制备变形镜,降低制作难度与成本,实现变形镜的小型化与批量化制作;同时,制备的压电薄膜厚度足够小,能够使变形镜实现低电压驱动且具有较大行程。
附图说明
图1是本发明基于MEMS工艺的薄膜压电变形镜的结构示意图;
图2是本发明顶部电极采用的19电极圆形阵列排布图;
图3是本发明基于MEMS工艺的薄膜压电变形镜的制作方法工艺图;
图4是本发明基于MEMS工艺的薄膜压电变形镜施加-10V至10V电压时电极位移统计图。
图中:1 SOI基板、2 Ti粘结层、3 Pt下电极、4 PZT压电薄膜、5 Al顶部电极、6SiO2活性层、7 Al镜面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例:
参照图1,一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜,包括SOI基板1、Ti粘结层2、Pt下电极3、PZT压电薄膜4、Al顶部电极5、SiO2活性层6以及Al镜面7,Ti粘结层2位于SOI基板1的顶部,Pt下电极3位于Ti粘结层2的顶部,PZT压电薄膜4位于Pt下电极3的顶部,Al顶部电极5位于PZT压电薄膜4的顶部,SiO2活性层6位于Ti粘结层2的底部,Al镜面7位于SiO2活性层6的底部,且SiO2活性层6以及Al镜面7位于SOI基板1内,SOI基板1的厚度为500μm,Ti粘结层2的厚度为0.1-0.15μm,Pt下电极3的厚度为0.1-0.15μm,PZT压电薄膜4的厚度为2μm,Al顶部电极5的厚度为0.2μm,SiO2活性层6的厚度为20μm,Al镜面7的厚度为0.2μm,SOI基板1的硅片翘曲在10nm尺度,SOI基板1厚度为500μm,其上有20μm的SiO2活性层6用于停止刻蚀,在SiO2层上沉积有0.2μm的Al薄膜作为变形镜的镜面7,在SOI基板的另一侧有0.1μm的Ti薄膜作为粘结层2,Ti层上沉积有0.1μm的Pt薄膜作为下电极3,Pt层上沉积有2μm的PZT压电薄膜4,PZT层的另一侧有按圆形阵列划分为19个电极的0.2μm的Al顶部电极5。
参照图2,给出了顶部电极的划分方式,变形镜电极阵列排布方式为圆形阵列排布,共划分为19个电极,电极形状为中心的圆形电极以及外部的扇形电极,且电极的划分方式有别于传统的按面积均等划分,增加了内围电极排布的密度,在各个电极的微小间隔上施加布线来对每一个电极施加电压,从而实现对变形镜的驱动。
参照图3,一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜的制作方法,包括如下步骤:
S1:准备加工用基板,在SOI基板厚500μm的Si层上有20μm的SiO2层,进而在其上层叠有20μm的Si层,在通过干蚀刻除去Si时,作为活性层的SiO2起到停止蚀刻的作用;
S2:制备粘结层、下部电极以及压电薄膜,在基板上通过溅射法依次成膜Ti、Pt、PZT,每一层成膜均使用RF磁控溅射装置加工,加工过程中基板维持在一定温度,选择适当的输出功率,根据不同层设计的成膜厚度,在一定压力下的放电气体中堆积一段时间;
S3:实现顶部电极图案,使用旋转涂布法将剥离电阻涂在PZT上,并图案化为顶部电极的形状,旋转涂布过程一共两次,分别以不同的转速涂布一定时间,在使用掩膜曝光前后分别以不同温度烘烤一段时间,最后使用显影液显影,最终得到顶部电极图案;
S4:制备顶部电极,使用真空蒸镀装置成0.2μm厚度的膜Al,通过去除剥离电阻,将Al图案化为上部电极形状;
S5:保护上表面的Al和PZT,使用旋转涂布法涂抹光致抗蚀剂,旋转涂布两次,分别以不同的转速涂布一定时间,然后保持一定温度烘烤一段时间;
S6:实现隔膜部的图案,在下表面的Si上粘贴干膜,图案化为隔膜部的形状,底部涂抹光致抗蚀剂,使用隔膜部的掩膜进行曝光,并使用碳酸钠1%水溶液将干膜图案化;
S7:制作隔膜部,使用刻蚀装置通过干蚀刻除去隔膜部的Si,此时,通过用SiO2层停止干蚀刻,制作膜厚恒定的隔膜部,使用丙酮去除保护上表面的光致抗蚀剂和下表面的干膜,刻蚀中选择合适的输出功率与反应气体,在一定压力下反应一段时间;
S8:制备变形镜镜面,使用真空蒸镀装置在可动区域SiO2层上形成0.2μm厚度的Al层作为镜面。
本发明中,步骤S2中Ti层作为Ti粘结层2,通过RF磁控溅射装置成膜厚度约0.1μm,基板温度保持在750℃,高频输出为150W,放电气体使用Ar19.5sccm,压力维持在0.5Pa下堆积10分钟,Pt层作为Pt下电极3,通过RF磁控溅射装置成膜厚度约0.1μm,基板温度保持在750℃,高频输出为100W,放电气体使用Ar19.5sccm,压力维持在0.5Pa下堆积10分钟,PZT层作为致动器的PZT压电薄膜4,通过RF磁控溅射装置成膜厚度约2.0μm,基板温度保持在750℃,高频输出为180W,放电气体使用Ar19.5sccm与O20.5sccm,压力维持在0.5Pa下堆积120分钟。
本发明中,步骤S3具体为使用旋转涂布机,将ZPN1150作为剥离电阻涂覆在PZT层的顶部,第一次旋转涂布转速1000rpm涂布10秒,第二次旋转涂布转速3000rpm涂布30秒,此外,前烘保持温度90℃烘烤90秒,再使用顶部电极的掩膜暴露ZPN,曝光时间4秒,后烘保持温度110℃烘烤90秒,并使用TMAH进行显影,显影时间60秒,最终形成顶部电极图案。
本发明中,步骤S5具体为:使用旋转涂布机,将S1813光刻胶涂布在上表面,第一次旋转涂布转速500rpm涂布5秒,第二次旋转涂布转速3000rpm涂布30秒,烘烤温度115℃保持10分钟。
本发明中,步骤S7输出功率为500W,刻蚀反应气体为SF650sccm,工作压力为5Pa,进行干蚀刻除去Si时,在125分钟内到达蚀刻停止器的SiO2层,制作隔膜部。
本发明中,步骤S8之后,利用仿真软件对变形镜的运动性能进行仿真测试,将铝电极连接电源,将底部基板设置为固定约束,对中心电极依次施加从-10V至10V的电压,测量变形镜镜面中心处的位移情况,结果如图4所示,变形镜可以通过施加不同的电压来改变形状,实现镜面的突起与凹陷的运动。可以从图中看出,变形镜的位移行程较大且线性性质显著,表明其运动性能良好。
本发明中,变形镜电极阵列排布方式为圆形阵列排布,共划分为19个电极,电极形状为中心的圆形电极以及外部的扇形电极,各个电极的微小间隔上施加布线。
本发明在制作过程中采用的MEMS工艺可以令变形镜的小型化,集成化程度更高,可以通过更改掩膜形状来制备不同分辨率的变形镜,且制作工艺无需改变,可以有效的降低成本,实现批量化生产;使用MEMS工艺制备压电薄膜厚度较小,可以实现低电压驱动,且拥有较大的行程与两个方向的自由度,可以提高变形镜的运动能力;在顶部电极的圆形阵列设计中采用了增加内围电极密度的设计,在同等的电极尺寸下,这种设计可以提高变形镜校正复杂波前像差的能力。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜,其特征在于,包括SOI基板(1)、Ti粘结层(2)、Pt下电极(3)、PZT压电薄膜(4)、Al顶部电极(5)、SiO2活性层(6)以及Al镜面(7),所述Ti粘结层(2)位于SOI基板(1)的顶部,Pt下电极(3)位于Ti粘结层(2)的顶部,PZT压电薄膜(4)位于Pt下电极(3)的顶部,Al顶部电极(5)位于PZT压电薄膜(4)的顶部,所述SiO2活性层(6)位于Ti粘结层(2)的底部,Al镜面(7)位于SiO2活性层(6)的底部,且SiO2活性层(6)以及Al镜面(7)位于SOI基板(1)内。
2.根据权利要求1所述的一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜,其特征在于,所述SOI基板(1)的厚度为500μm,Ti粘结层(2)的厚度为0.1-0.15μm,Pt下电极(3)的厚度为0.1-0.15μm,PZT压电薄膜(4)的厚度为2μm,Al顶部电极(5)的厚度为0.2μm,SiO2活性层(6)的厚度为20μm,Al镜面(7)的厚度为0.2μm。
3.一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:准备加工用基板,在SOI基板厚500μm的Si层上有20μm的SiO2层,进而在其上层叠有20μm的Si层;
S2:制备粘结层、下部电极以及压电薄膜,在基板上通过溅射法依次成膜Ti、Pt、PZT,每一层成膜均使用RF磁控溅射装置加工,加工过程中基板维持在一定温度,选择适当的输出功率,根据不同层设计的成膜厚度,在一定压力下的放电气体中堆积一段时间;
S3:实现顶部电极图案,使用旋转涂布法将剥离电阻涂在PZT上,并图案化为顶部电极的形状,旋转涂布过程一共两次,分别以不同的转速涂布一定时间,在使用掩膜曝光前后分别以不同温度烘烤一段时间,最后使用显影液显影,最终得到顶部电极图案;
S4:制备顶部电极,使用真空蒸镀装置成0.2μm厚度的膜Al,通过去除剥离电阻,将Al图案化为上部电极形状;
S5:保护上表面的Al和PZT,使用旋转涂布法涂抹光致抗蚀剂,旋转涂布两次,分别以不同的转速涂布一定时间,然后保持一定温度烘烤一段时间;
S6:实现隔膜部的图案,在下表面的Si上粘贴干膜,图案化为隔膜部的形状,底部涂抹光致抗蚀剂,使用隔膜部的掩膜进行曝光,并使用碳酸钠1%水溶液将干膜图案化;
S7:制作隔膜部,使用刻蚀装置通过干蚀刻除去隔膜部的Si,此时,通过用SiO2层停止干蚀刻,制作膜厚恒定的隔膜部,使用丙酮去除保护上表面的光致抗蚀剂和下表面的干膜,刻蚀中选择合适的输出功率与反应气体,在一定压力下反应一段时间;
S8:制备变形镜镜面,使用真空蒸镀装置在可动区域SiO2层上形成0.2μm厚度的Al层作为镜面。
4.根据权利要求3所述的一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜的制作方法,其特征在于,所述步骤S2中Ti层作为Ti粘结层(2),通过RF磁控溅射装置成膜厚度约0.1μm,基板温度保持在750℃,高频输出为150W,放电气体使用Ar(19.5sccm),压力维持在0.5Pa下堆积10分钟,Pt层作为Pt下电极(3),通过RF磁控溅射装置成膜厚度约0.1μm,基板温度保持在750℃,高频输出为100W,放电气体使用Ar(19.5sccm),压力维持在0.5Pa下堆积10分钟,PZT层作为致动器的PZT压电薄膜(4),通过RF磁控溅射装置成膜厚度约2.0μm,基板温度保持在750℃,高频输出为180W,放电气体使用Ar(19.5sccm)与O2(0.5sccm),压力维持在0.5Pa下堆积120分钟。
5.根据权利要求3所述的一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜的制作方法,其特征在于,所述步骤S3具体为使用旋转涂布机,将ZPN1150作为剥离电阻涂覆在PZT层的顶部,第一次旋转涂布转速1000rpm涂布10秒,第二次旋转涂布转速3000rpm涂布30秒,此外,前烘保持温度90℃烘烤90秒,再使用顶部电极的掩膜暴露ZPN,曝光时间4秒,后烘保持温度110℃烘烤90秒,并使用TMAH进行显影,显影时间60秒,最终形成顶部电极图案。
6.根据权利要求3所述的一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜的制作方法,其特征在于,所述步骤S5具体为:使用旋转涂布机,将S1813光刻胶涂布在上表面,第一次旋转涂布转速500rpm涂布5秒,第二次旋转涂布转速3000rpm涂布30秒,烘烤温度115℃保持10分钟。
7.根据权利要求3所述的一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜的制作方法,其特征在于,所述步骤S7输出功率为500W,刻蚀反应气体为SF6(50sccm),工作压力为5Pa,进行干蚀刻除去Si时,在125分钟内到达蚀刻停止器的SiO2层,制作隔膜部。
8.根据权利要求3所述的一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜的制作方法,其特征在于,所述步骤S8之后,利用仿真软件对变形镜的运动性能进行仿真测试,将铝电极连接电源,将底部基板设置为固定约束,对中心电极依次施加从-10V至10V的电压,测量变形镜镜面中心处的位移情况。
9.根据权利要求3所述的一种基于MEMS工艺的薄膜压电微变形镜的制作方法,其特征在于,所述变形镜电极阵列排布方式为圆形阵列排布,共划分为19个电极,电极形状为中心的圆形电极以及外部的扇形电极,各个电极的微小间隔上施加布线。
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