[发明专利]一种制作纳米尺度大高宽比器件的方法

权利要求书

1.一种制作纳米尺度大高宽比器件的方法，其特征在于，包括：

制作掩模A；

制作基底B；以及

将掩模板A与基底B进行键合，形成纳米尺度大高宽比器件。

2.根据权利要求1所述的制作纳米尺度大高宽比器件的方法，其特征在于，所述制作掩模A具体包括：

在硅衬底正面旋涂一层聚酰亚胺PI，从该硅衬底背面对该硅衬底进行湿法腐蚀，直至该聚酰亚胺PI，形成镂空的聚酰亚胺PI薄膜，然后在该聚酰亚胺PI薄膜上电子束蒸发一层Cr/Au作为电镀种子层，形成掩模A的基片；

在掩模A的基片正面旋涂一层电子束光刻胶，对该电子束光刻胶进行电子束光刻并显影，形成由该电子束光刻胶构成的光刻胶线条图形；

刻蚀掩模A基片正面光刻胶图形区域的残胶，并在硅片边缘刻蚀光刻胶，暴露出电镀种子层中的金形成电极，然后进行将硅片的图形区域置于电镀溶液中，在电极上加电压，进行电镀形成金层，至金层与光刻胶厚度齐平时，将硅片置于去胶溶液中，去除光刻胶，形成掩膜板A。

3.根据权利要求2所述的制作纳米尺度大高宽比器件的方法，其特征在于，所述在聚酰亚胺PI上蒸发的Cr/Au层中，Cr的厚度为5nm，Au的厚度为10nm。

4.根据权利要求2所述的制作纳米尺度大高宽比器件的方法，其特征在于，所述在掩模板A的基片正面旋涂的电子束光刻胶为ZEP-520，厚度为300nm，所述光刻胶线条的宽度为50nm。

5.根据权利要求2所述的制作纳米尺度大高宽比器件的方法，其特征在于，所述掩模板A是用电子束进行直写，电镀金的厚度能挡住X射线即可，占空比大于1∶1。

6.根据权利要求1所述的制作纳米尺度大高宽比器件的方法，其特征在于，所述制作基底B具体包括：

在石英片正面蒸发一层Cr/Au，然后旋涂一层聚酰亚胺PI并烘烤，之后在聚酰亚胺PI上蒸发一层Cr/Au，然后旋涂一层光刻胶PMMA，形成基底B。

7.根据权利要求6所述的制作纳米尺度大高宽比器件的方法，其特征在于，

所述在石英片正面蒸发的Cr/Au层中，Cr的厚度为5nm，Au的厚度为10nm；

所述在Cr/Au层之上旋涂的聚酰亚胺PI厚度为1μm；

所述烘烤是在120℃下烘烤30分钟；

在聚酰亚胺PI上蒸发的Cr/Au层中，Cr的厚度为5nm，Au的厚度为50nm～80nm；

所述旋涂的光刻胶PMMA层厚度为400nm。

8.根据权利要求1所述的制作纳米尺度大高宽比器件的方法，其特征在于，所述将掩模板A与基底B进行键合，形成纳米尺度大高宽比器件具体包括：

将掩模板A倒扣于基底B上，置于卡具中压紧，使用X射线从掩模板A背面进行曝光，曝光完成后移除掩模A，将基底B置于显影溶液中进行显影，定影，吹干后形成由光刻胶PMMA形成的光刻胶线条；

干法刻蚀中间的金层，然后用氧气刻蚀下层的聚酰亚胺PI直至底层的金，此时上层的光刻胶PMMA已经被刻蚀掉，形成图形；

在基底B边缘区域刻蚀聚酰亚胺，露出金层，形成电极，将基底B上的图形置于电镀溶液中，进行电镀，直至金层与聚酰亚胺齐平，然后将其置于AZ5214的碱性溶液中去除聚酰亚胺，完成器件的制作。

9.根据权利要求8所述的制作纳米尺度大高宽比器件的方法，其特征在于，所述将基底B置于显影溶液中进行显影的步骤中，使用两层光刻胶，且光刻胶之间使用金层间隔，金层在显影时起支撑的作用，防止大高宽比的光刻胶倒塌。