[发明专利]一种硅纳米线探针结构的制作方法有效
| 申请号： | 201410300612.2 | 申请日： | 2014-06-27 |
| 公开（公告）号： | CN104049112A | 公开（公告）日： | 2014-09-17 |
| 发明（设计）人： | 李铁;袁志山;陈云飞;梁晨;张啸;倪中华;易红;王跃林 | 申请（专利权）人： | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所;东南大学 |
| 主分类号： | G01Q70/12 | 分类号： | G01Q70/12 |
| 代理公司： | 上海光华专利事务所 31219 | 代理人： | 李仪萍 |
| 地址： | 200050 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 纳米 探针 结构 制作方法 | ||
1.一种硅纳米线探针结构的制作方法，其特征在于，所述制作方法至少包括：
1)提供一包括硅基体和顶绝缘层的基板，刻蚀所述顶绝缘层形成刻蚀窗口；
2)利用腐蚀液对所述刻蚀窗口以下的硅基体进行侧蚀，使所述硅基体表面形成金字塔状的探针底座；
3)在所述金字塔状的探针底座所对应的顶绝缘层表面制作微米铜图形；
4)进行退火处理，所述微米铜图形在退火过程中被消耗，同时控制硅纳米线从所述探针底座的尖端长出；
5)去除所述顶绝缘层。
2.根据权利要求1所述的硅纳米线探针结构的制作方法，其特征在于：所述步骤1)中采用反应离子刻蚀工艺刻蚀所述顶绝缘层形成刻蚀窗口。
3.根据权利要求1所述的硅纳米线探针结构的制作方法，其特征在于：所述顶绝缘层的厚度范围为100～600nm。
4.根据权利要求1所述的硅纳米线探针结构的制作方法，其特征在于：所述步骤2)中采用碱性腐蚀液对所述刻蚀窗口以下的硅基体进行侧蚀。
5.根据权利要求4所述的硅纳米线探针结构的制作方法，其特征在于：所述碱性腐蚀液为四甲基氢氧化铵或者氢氧化钾。
6.根据权利要求1所述的硅纳米线探针结构的制作方法，其特征在于：所述步骤3)制作微米铜图形的步骤包括：
3-1)采用溅射或者蒸发工艺在所述步骤2)获得的结构表面形成铜纳米薄膜；
3-2)通过光刻和等离子刻蚀工艺刻蚀所述铜纳米薄膜，在探针底座所对应的顶绝缘层表面制作出微米铜图形。
7.根据权利要求6所述的硅纳米线探针结构的制作方法，其特征在于：所述铜纳米薄膜的厚度范围为100～1000nm。
8.根据权利要求6所述的硅纳米线探针结构的制作方法，其特征在于：所述微米铜图形的尺寸范围为(1.5～5μm)*(1.5～5μm)。
9.根据权利要求1所述的硅纳米线探针结构的制作方法，其特征在于：所述步骤4)中的退火处理在氩气和氢气的混合气体中进行，所述氩气的流量范围为500～1500sccm，所述氢气的流量范围为50～150sccm，退火处理的温度范围为1000℃～1200℃，退火的时间范围为10～120min。
10.根据权利要求1所述的硅纳米线探针结构的制作方法，其特征在于：所述基板还包括位于所述硅基体下表面的底绝缘层。
11.根据权利要求10所述的硅纳米线探针结构的制作方法，其特征在于：所述顶绝缘层和底绝缘层均为SiO2。
12.根据权利要求1所述的硅纳米线探针结构的制作方法，其特征在于：所述步骤5)中采用HF气体刻蚀去除所述顶绝缘层。
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