一种在绝缘衬底上制作硅化物纳米结构的方法

摘要

本发明涉及一种在绝缘衬底上制作金属硅化物纳米结构的方法，包括以下步骤：SOI衬底经过超声清洗，涂敷光刻胶，在光刻胶层上曝光所设计的纳米结构图案，经过显影和定影后获得相应的光刻胶图形；在具有光刻胶图形的样品上沉积一层能形成金属硅化物的金属薄膜；将样品浸入去胶溶液中进行剥离，使金属纳米结构留在SOI衬底的顶层硅薄膜上；再放入反应离子刻蚀系统中进行刻蚀，将金属纳米结构图形转移到顶层硅上，形成金属/硅双层结构；进行高温退火使金属与硅发生固相反应，形成金属硅化物，根据金属硅化物种类，选择相应的腐蚀剂，将未反应的金属去除，留下金属硅化物纳米结构。本发明的方法工艺简单可靠，精度高，重复性，与半导体工艺完全兼容。

主权项

1. 一种在绝缘衬底上制作金属硅化物纳米结构的方法，包括以下步骤：1)清洗衬底：选用SOI衬底，分别经过丙酮，酒精和去离子水超声清洗干净，并烘干备用；2)在SOI衬底上制作光刻胶图形：在经过步骤1)清洗干净的SOI衬底上涂覆正性光刻胶，采用电子束光刻、X射线光刻或极紫外光刻工艺，在光刻胶层上曝光所设计的纳米结构图案，经过显影和定影后获得相应的光刻胶图形；3)沉积金属膜：将步骤2)得到的具有光刻胶图形的样品放入金属沉积设备中，在具有光刻胶图形的样品上沉积一层能形成金属硅化物的金属薄膜；其中金属薄膜的厚度为50-500纳米；4)形成金属纳米结构：将步骤3)得到的沉积了一层金属薄膜的样品浸入丙酮或相应的去胶溶液中进行剥离，使金属纳米结构留在SOI衬底的顶层硅薄膜上；5)去除不需要的硅薄膜：将步骤4)得到的样品放入反应离子刻蚀系统中进行刻蚀，去除不需要的硅薄膜，将金属纳米结构图形转移到顶层硅上，形成金属/硅双层结构样品；6)退火形成金属硅化物：将步骤3)得到的样品采用高温退火方法使金属与硅发生固相反应，形成金属硅化物，其退火条件根据所要形成的金属硅化物合成的要求进行，对于不同的金属硅化物，采用相应地工艺参数；7)在绝缘衬底上得到金属硅化物纳米结构：对经步骤6)退火处理后的样品进行选择性化学腐蚀，根据形成的金属硅化物种类，选择相应的腐蚀剂，将未反应的金属去除，在绝缘衬底上留下形成的金属硅化物纳米结构，其纳米结构的尺度最小达20纳米以下。