基于摩擦诱导选择性刻蚀的氮化硅膜/硅微纳米加工方法

摘要

一种基于摩擦诱导选择性刻蚀的氮化硅膜/硅微纳米加工方法，其操作是：将尖端为球状的探针安装在扫描探针显微镜或多点接触微纳米加工设备上，将氮化硅膜/硅固定在样品台上，给探针施加不低于临界载荷的法向载荷，并使探针沿着设定的轨迹，进行刻划；刻划后置于HF溶液中刻蚀一定的时间，使得刻划区硅基底暴露，然后使用KOH溶液及异丙醇的混合溶液进行刻蚀，即可加工出所需的微纳米结构。该方法通过摩擦诱导刻划改变材料刻蚀特性，进而形成特定溶液的选择性刻蚀。该方法对硅基底无损伤，得到的微纳米结构具有更可靠的服役能力；能加工出更深/更高的微纳米结构，提高微纳米结构的深宽比/高宽比，适用范围宽；且其加工简单，加工成本低。

主权项

一种基于摩擦诱导选择性刻蚀的氮化硅膜/硅微纳米加工方法，其具体操作步骤依次为：A、将尖端为球状的探针安装在扫描探针显微镜或多点接触微纳米加工设备上，再将清洗过的氮化硅薄膜/单晶硅基底固定在样品台上，启动设备，控制探针按照设定的法向载荷和预定轨迹在氮化硅薄膜/单晶硅基底表面进行刻划；B、将刻划后的氮化硅薄膜/单晶硅基底置于质量浓度为1‑5%的HF溶液中刻蚀30‑50分钟；C、将异丙醇加入到质量浓度为10‑25%的KOH溶液中得混合溶液，加入时异丙醇与KOH溶液的体积比为1:4‑6；再将B步刻蚀后的氮化硅薄膜/单晶硅基底置于混合溶液中刻蚀2‑60分钟；D、将C步刻蚀后的氮化硅薄膜/单晶硅基底重新置于1‑5%的HF溶液中刻蚀10‑20分钟，即可。