铂（Pt）是一种在MEMS中备受青睐的贵金属材料，其卓越的物理化学稳定性、优良的导电性、以及与温度相关的独特电阻特性，尤其在高温、耐腐蚀等苛刻环境中表现出色。Pt是一种高熔点、高密度的金属，其熔点高达1772°C。沉积在不同基底上的Pt薄膜电阻率在18-24μΩ·cm之间。Pt的TCR值较高且线性度好，是其成为制作电阻温度检测器（RTD）首选材料的主要原因，退火后的TCR可达3150×10⁻⁶/°C。Pt在室温和高温下都能抵抗大多数酸、碱和氧化剂的侵蚀，例如它不受王水之外的单一酸或标准半导体清洗液的影响。

    在MEMS制造中，Pt通常以薄膜形式沉积，主要采用两种方法：溅射是沉积Pt薄膜最常用的方法，特别适用于需要较大面积和复杂结构覆盖的应用，该方法利用高能粒子（通常是氩离子）轰击铂靶材，使铂原子被击出并沉积到基底上。溅射可分为直流溅射和射频磁控溅射两种类型。典型工艺参数包括：功率约100W，厚度可达800nm，基底温度控制在约100-120°C。电子束蒸发是另一种重要方法，能够获得纯度较高、致密性较好的Pt薄膜。该方法使用高能电子束轰击铂源，使其加热至蒸发点，然后凝结在基底表面，这种方法获得的薄膜较为致密，但台阶覆盖性和侧壁覆盖性通常不如溅射法，典型生长速率为2-4埃/秒，厚度通常控制在1μm范围内。溅射沉积的铂薄膜通常表现为压缩应力，蒸发沉积的薄膜或经过特定退火处理的溅射薄膜可能呈现拉伸应力。

    由于铂具有极高的化学惰性，湿法刻蚀非常困难，因此干法刻蚀特别是离子束刻蚀IBE成为制备铂精细图形的主要技术。IBE利用Ar⁺等惰性气体离子在真空腔中形成高能离子束，物理轰击Pt薄膜表面，通过动能传递将Pt原子“溅射”去除，但IBE选择性相对较差，可能对光刻胶或其他底层材料造成损伤，存在一定的物理损伤和再沉积现象。当刻蚀非常困难时，剥离工艺（Lift-off）是一种替代方案，先光刻形成图形化光刻胶，然后在显影后的图形上沉积Pt，最后用溶剂去除光刻胶及其上方的Pt，仅保留沟槽中的Pt图形，此工艺可避免直接刻蚀Pt，但对光刻胶图形（如侧壁形貌）要求较高。

    高温传感器领域，铂是制备高温压力传感器和温度传感器的理想选择，在传感器芯片在高温、腐蚀性废气环境中保持稳定，Pt常用的电极和引线材料。在压电器件中，基于PZT的压电MEMS器件中，Pt因其优异的化学稳定性和与压电材料良好的晶格匹配度，常被用作下电极，这能保证在压电材料高温结晶退火过程中电极不被氧化或与压电材料发生反应生成焦绿石相。在贵金属催化与电化学传感器领域，铂是许多化学反应的高效催化剂，基于铂的MEMS微热板结构可用于催化燃烧式气体传感器和电化学传感器的电极。在RF MEMS开关中，电接触点的材料性能直接决定了开关的插入损耗、隔离度以及使用寿命，虽然Au因其低电阻被广泛使用，但其硬度较低、易发生黏附，Pt因较高的硬度和良好的导电性被用于增强触点的耐磨性和抗黏附能力，从而提高开关的可靠性和循环寿命。

                                                                                                          文章归原作者所有，转载仅为分享和学习使用，不做任何商业用途！内容如有侵权，请联系本部删除！