[发明专利]一种侧壁扫描探针及其加工方法

权利要求书

1.一种侧壁扫描探针，其特征在于：包括悬臂(1)以及与悬臂(1)连接的前端部(5)；所述悬臂(1)上表面设置有金属反射层(2)；所述前端部(5)上表面设有磁粒球(4)，前端部(5)下表面设有针尖结构(7)；

所述针尖结构(7)为锥形针尖结构，所述锥形针尖结构包括锥形针尖以及与前端部(5)连接的棱台，所述锥形针尖通过连接件与棱台连接；

所述锥形针尖长度为1~3µm，与棱台连接的连接件为棱柱；所述棱柱长度为5~10µm；前端部(5)为箭头式形状，箭头尖端长度10~20µm，箭头尖端俯视呈正三角形；所述悬臂(1)、前端部(5)、针尖结构(7)一体成型；

所述悬臂(1)侧面通过连接件与前端部(5)侧面连接；

与前端部(5)连接的连接件为呈长方体状的薄壁(3)，宽度为0.5~1µm，长度为8~15µm；

所述悬臂(1)呈扁平长方体状，所述悬臂长度150~200µm，宽度30~60µm，厚度1~3µm；

所述前端部(5)上表面设置有用于定位磁粒球(4)的凹槽；

所述磁粒球(4)是对磁性材料进行快速热退火处理形成。

2.根据权利要求1所述的一种侧壁扫描探针，其特征在于：所述悬臂(1)的材料为Si₃N₄材料；

所述金属反射层(2)的材料为Au、Cr、Ni、Ag、Al、Pt、Pd中的一种或多种。

3.权利要求1所述的一种侧壁扫描探针的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

1) 清洗硅基底，在硅基底上制作悬臂(1)和前端部(5)底面掩膜，并采用刻蚀的方法转移悬臂(1)和前端部(5)图形；

2) 在前端部(5)图形上，采用光刻制作针尖结构(7)掩膜，并采用深刻蚀的方法转移针尖结构(7) 图形；

3)在步骤2)的针尖结构(7) 图形上，采用光刻制作内侧保护层；

4)以内侧保护层为掩膜，采用腐蚀的方法制作锥形针尖；

5) 采用局部湿法氧化制作多晶硅氧化层作为悬臂底层材料；

6)通过光刻图形化悬臂图形并刻蚀完成图形转移，采用等离子体增强化学气相沉积方法生成悬臂主体Si₃N₄层；

7) 采用光刻图形化金属反射层区域，通过电子束蒸发蒸镀Cr/Au反射层，制得金属反射层(2)；

8) 采用光刻图形化磁粒球区域，电子束蒸镀磁性材料，随后对磁性材料进行快速热退火处理形成磁粒球(4)；

9)腐蚀硅基底，完成侧壁扫描探针的释放，制得侧壁扫描探针。