[发明专利]一种透射电镜高分辨原位悬空式温差加压芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种透射电镜高分辨原位悬空式温差加压芯片，其特征在于：包括双面覆盖有绝缘层的基片，该基片的中部具有一中心视窗，该中心视窗悬空设置，且覆盖有一层透明薄膜制成的支撑层；该中心视窗内的支撑层上具有呈左右对称设置的两加热丝以及呈上下对称设置的两加压电路，且两加压电路位于两加热丝之间的间隙中；每一加热丝均连接有四个加热电极，每一加热电极通过一加热线路连接于加热丝的不同位置上；每一加压电路连接有一加压电极，每一加压电极通过一加压线路与对应的加压电路连接。

2.根据权利要求1所述的透射电镜高分辨原位悬空式温差加压芯片，其特征在于：两加热丝之间的间隙中还设置有多个隔热孔。

3.根据权利要求2所述的透射电镜高分辨原位悬空式温差加压芯片，其特征在于：每一加压电路的中部均有沿上下方向延伸设置的缺口部，上述的隔热孔沿上下方向均布于两加压电路的缺口部内。

4.根据权利要求2所述的透射电镜高分辨原位悬空式温差加压芯片，其特征在于：该隔热孔为方形的孔洞。

5.根据权利要求1所述的透射电镜高分辨原位悬空式温差加压芯片，其特征在于：每一加热电极的四个加热电极构成两组等效电路，两组等效电路分别使用单独的电流源表和电压源表控制，两组等效电路中的其中一组回路负责供电发热，另一组回路负责实时监控加热丝发热后的电阻值。

6.根据权利要求1所述的透射电镜高分辨原位悬空式温差加压芯片，其特征在于：每一加压电路分别设置有一组等效电路，以实现电压差。

7.根据权利要求1所述的透射电镜高分辨原位悬空式温差加压芯片，其特征在于：所述基片为硅基片，所述绝缘层为氮化硅或者氧化硅绝缘层，氮化硅或氧化硅绝缘层的厚度为0.5-5um，基片的厚度为50-500um。

8.根据权利要求1所述的透射电镜高分辨原位悬空式温差加压芯片，其特征在于：该透射电镜高分辨原位悬空式温差加压芯片的芯片外形尺寸为2mm*2mm-10mm*10mm或者为4mm*8mm。

9.一种透射电镜高分辨原位悬空式温差加压芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.准备两面带有氮化硅或氧化硅层的Si(100)晶圆A，氮化硅或氧化硅层厚度0.5-5um，硅片的厚度为50-500um；

S2.利用光刻工艺，将中心视窗图案从光刻掩膜版转移到上述晶圆A的任意一面，以此为背面，然后在正胶显影液中显影得到晶圆A-1；

S3.利用反应离子刻蚀工艺，在晶圆A-1的背面的氮化硅层上将中心视窗处的氮化硅或氧化硅层刻蚀掉，然后将晶圆背面朝上放入丙酮中浸泡，最后用丙酮冲洗，去掉光刻胶，得到晶圆A-2；

S4.将晶圆A-2的背面朝上放入氢氧化钾溶液中进行湿法刻蚀，直至正面只留下薄膜窗口，取出晶圆A-2用大量去离子水冲洗后吹干，得到晶圆A-3；

S5.利用光刻工艺，将加热丝、加压电路、加热电极、加压电极、加热线路以及加压线路的图案从光刻掩膜版转移到晶圆A-3的正面，然后在正胶显影液中显影，再用去离子水冲洗清洗表面，得到晶圆A-4；

S6.利用电子束蒸发，在晶圆A-4的正面蒸镀一层金属膜，然后将晶圆A-4的正面朝上放入丙酮中浸泡剥离，最后用去离子水冲洗，去除光刻胶，留下步骤S5中图案所对应的导电层，得到晶圆A-5；

S7.利用紫外激光直写光刻工艺，在晶圆A-5的正面构建中心视窗的小孔图案，然后在正胶显影液中显影，再用去离子水冲洗清洗表面，得到晶圆A-6；

S8.利用反应离子刻蚀工艺，在晶圆A-6的背面的小孔处的氮化硅或氧化硅刻蚀，然后将晶圆A-6的正面朝上放入丙酮中浸泡，最后用丙酮冲洗，去掉光刻胶，得到晶圆A-7；

S9.将晶圆A-7进行激光划片，分成独立芯片。