一种在（111）型硅片上制作单晶硅纳米长针尖的方法

摘要

本发明提供一种在（111）型硅片上制作单晶硅纳米长针尖的方法，包括：于硅片表面制作至少具有3个两两相邻的刻蚀窗口的掩膜图形；将各该刻蚀窗口下方的硅片用ICP干法刻蚀至一预设深度；各向异性湿法腐蚀，使两两相邻的3个腐蚀槽的交界处形成由上锥部、下锥部及连接部组成的沙漏结构；采用自限制氧化工艺，形成氧化硅及藉由硅纳米线结构连接的上硅锥体结构及下硅锥体结构；去除氧化硅及上硅锥体结构，形成单晶硅纳米长针尖。本发明可用于制作纳米探针阵列，只需要常规的MEMS工艺，通过ICP干法刻蚀、各向异性湿法腐蚀和氧化工艺即可制作出针尖直径在10~100nm，长度在0.1~100μm，集成度高，可规模化生产的纳米探针，其成本低廉，制作方便，可应用于纳米探针领域。

主权项

一种在（111）型硅片上制作单晶硅纳米长针尖的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：1）提供一（111）型硅片，于该硅片表面制作至少具有3个两两相邻的刻蚀窗口的掩膜图形；2）采用ICP干法刻蚀工艺，将各该刻蚀窗口下方的硅片刻蚀至一预设深度；3）对各该刻蚀窗口下方的硅片进行各向异性湿法腐蚀，形成上下表面为六边形的多个腐蚀槽，且相邻的3个腐蚀槽的交界处形成由上锥部、下锥部及连接部组成的沙漏结构；4）采用自限制氧化工艺对上述所得结构进行热氧化，使所述沙漏结构的连接部逐渐氧化以于其内部形成硅纳米线结构，且使所述上锥部、下锥部表面逐渐氧化以分别于所述上锥部及下锥部内部形成藉由所述硅纳米线结构连接的上硅锥体结构及下硅锥体结构；5）去除所述连接部、上锥部及下锥部表面的氧化硅，形成藉由所述硅纳米线结构连接的上硅锥体结构及下硅锥体结构；6）去除所述上硅锥体结构，形成下硅锥体结构及硅纳米线结构相连的单晶硅纳米长针尖。