一种倾斜式超大高宽比AFM探针及其制备方法

摘要

发明揭示了微纳机械传感器领域中的一种倾斜式超大高宽比AFM探针及其制备方法。该探针包括倾斜式针尖、悬臂梁及主体支撑结构，其特征在于采用顶层硅厚度等于AFM探针悬臂梁厚度的（100）型SOI硅片为制备原料；首先在SOI硅片的顶层硅上应用湿法刻蚀工艺形成AFM探针的悬臂梁，之后在位于悬臂梁顶端的(111)面上制备催化剂颗粒；然后采用化学气相沉积工艺进行硅纳米线的生长形成AFM探针的针尖，得到目标产物。本发明采用硅纳米线生长工艺形成探针的针尖，突破了当前工艺对倾斜式超大高宽比AFM探针制备的限制，真正实现了倾斜式超大高宽比AFM探针可控制备。

主权项

一种倾斜式超大高宽比AFM探针的制备方法，其特征在于，所述探针包括倾斜式针尖、悬臂梁及主体支撑结构，所述倾斜式针尖设于悬臂梁顶端斜面上，所述悬臂梁与主体支撑结构固定连接，所述悬臂梁由（100）型SOI硅片的顶层硅形成，所述悬臂梁顶端斜面为（111）晶面，并且，所述探针的高宽比为1‑50，其制备方法为：采用顶层硅厚度等于AFM探针悬臂梁厚度的（100）型SOI硅片为制备原料；首先在SOI硅片的顶层硅上应用湿法刻蚀工艺形成AFM探针的悬臂梁；之后在位于悬臂梁顶端斜面上对应AFM探针针尖的位置制备催化剂颗粒，所述悬臂梁顶端斜面为（111）晶面；然后在光刻胶掩模的保护下，应用干法刻蚀工艺对SOI硅片的底层硅进行深硅刻蚀，直至完全露出SOI硅片的二氧化硅埋层，形成AFM探针的主体支撑结构部分；最后应用硅纳米线生长工艺及锐化工艺形成AFM探针的针尖，即可得到目标产物。