用于加工衬底材料的钝化层的探针制造技术

本申请公开一种用于加工衬底材料的钝化层的探针。该探针包括：悬臂部分；尖端，所述尖端位于所述悬臂部分末端并从所述悬臂部分突出；所述悬臂部分的一端固定至支架并从所述支架水平延伸，且所述尖端设置在所述悬臂部分的远离所述支架的所述末端。使用根据本发明专利技术的探针，能够精确地进行竖直方向的调整，能够进行钝化层的无掩模图形化、高效快速、成本低、且工艺简化。

A Probe for Processing Passivation Layer of Substrate Material

【技术实现步骤摘要】
用于加工衬底材料的钝化层的探针
本专利技术涉及衬底材料的钝化层上的图形加工，具体是用于在衬底材料上钝化层上形成三维图形结构的探针。本专利技术涉及衬底材料的钝化层上的图形加工，具体是用于加工衬底材料上钝化层的探针。
技术介绍
随着微电子工艺的快速发展，器件的小型化发展的难度也日益增大。由于三维纳米结构的广泛应用，故三维器件的构造也成为提高器件集成度的一个重要途径。目前，常见的制备三维结构的方法主要有双光子干涉曝光工艺、激光干涉曝光工艺、灰度曝光工艺、离子束刻蚀工艺及沉积工艺。但是，这些工艺均存在种种缺陷，比如，利用双光子干涉曝光工艺或激光干涉曝光工艺制备三维图形时，图形尺寸受光斑大小的影响很大，且制备得出的三维图形的最小尺寸都在微米或亚微米量级，很难达到纳米级的尺度精度。因此本领域需要一种用于在衬底材料的钝化层上通过加热汽化钝化层材料而形成三维微纳米结构或图形的探针，取代传统的使用图形化掩膜版的光学光刻技术，从而实现高精度二维或者三维微纳结构图形直写和操纵，用以制备三维微纳米功能结构与器件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在衬底材料的钝化层上制备三维图形结构的探针，通过对探针进行加热，并由精确的定位和运动控制，对图形化目标进行高精度的材料汽化。探针沿衬底平面运动或形成一定夹角运动从而形成三维立体结构，实现真正意义上三维结构的制备，为三维器件的加工提供新技术。此外，由于通过探针扫描对钝化材料进行汽化，探针运动阻力小，能够实现进行高精度的运动控制，从而能够通过该方法形成具有微纳米级别尺寸精度的三维立体结构。为达到上述目的，本专利技术提供一种用于加工衬底材料的钝化层的探针，包括：悬臂部分；尖端，所述尖端位于所述悬臂部分末端并从所述悬臂部分突出；所述悬臂部分的一端固定至支架并从所述支架水平延伸，且所述尖端设置在所述悬臂部分的远离所述支架的所述末端。在一优选实施例中，所述悬臂部分包括悬臂支撑部和悬臂驱动部，所述尖端设置在所述悬臂驱动部的远离所述支架的末端；所述悬臂驱动部和所述悬臂支撑臂的彼此相对的表面上分别设有电磁片。在一优选实施例中，所述悬臂部分包括悬臂支撑部和悬臂驱动部，所述尖端设置在所述悬臂驱动部的远离所述支架的末端；所述悬臂驱动部和所述悬臂支撑臂的彼此相对的表面中的一个设有电磁片，另一个设有永磁片。在一优选实施例中，所述悬臂驱动部设置在所述悬臂部分下方，在所述悬臂驱动部的上侧和所述悬臂支撑臂的下侧上彼此相对的位置分别设有电磁片。在一优选实施例中，所述悬臂驱动部设置在所述悬臂部分下方，在所述悬臂驱动部的上侧和所述悬臂支撑臂的下侧上彼此相对的位置分别设有电磁片和永磁片。在一优选实施例中，所述悬臂驱动部设置在所述悬臂部分上方，在所述悬臂驱动部的下侧和所述悬臂支撑臂的上侧上彼此相对的位置分别设有电磁片。在一优选实施例中，所述悬臂驱动部设置在所述悬臂部分上方，在所述悬臂驱动部的下侧和所述悬臂支撑臂的上侧上彼此相对的位置分别设有电磁片和永磁片。在一优选实施例中，所述悬臂部分包括沿长度方向设置的应变段，所述应变段由多层复合材料制成，所述多层复合材料的各层具有不同的热膨胀系数。在一优选实施例中，所述悬臂支撑部分还包括沿长度方向设置的应变段，所述应变段由多层复合材料制成，所述多层复合材料的各层具有不同的热膨胀系数。在一优选实施例中，所述应变段为沿长度彼此间隔开的多个应变段。使用根据本专利技术的探针，能够精确地进行竖直方向的调整，能够进行钝化层的无掩模图形化、高效快速、成本低、且工艺简化；形成的结构尺寸精度可达到微纳米级；该探针不仅可用于形成二维结构，也可形成三维结构。附图说明图1为根据本专利技术的衬底材料的俯视示意图；图2为图1所示的衬底材料的主视示意图；图3为探针位于衬底材料的钝化层上方的示意图；图4为通过探针在衬底材料的钝化层上形成二维图形的示意图；图5为通过探针在衬底材料的钝化层上形成三维图形的示意图；图6A为探针的示意图，而图6B为探针尖端的放大示意图；图7为衬底材料的钝化层为氧化层的示意图；图8为衬底材料的钝化层为氧化层上设有光刻胶的复合结构；图9为探针的支撑臂的第一实施例的示意图；图10为探针的支撑臂的第二实施例的示意图；图11为探针的支撑臂的第三实施例的示意图；图12为探针的支撑臂的第四实施例的示意图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本专利技术的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本专利技术范围的限制，而只是为了说明本专利技术技术方案的实质精神。在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物，除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用，除非文中清楚地另外规定。在以下描述中，为了清楚展示本专利技术的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。本专利技术涉及一种在衬底材料的钝化层上形成三维图形结构的方法。参见图1，示出了可适用本专利技术方法的各种衬底材料例如衬底材料1和衬底材料2，它们放置在载物台3上。图1中所示衬底材料2呈方形和圆形，但应理解，衬底材料2也可呈矩形、椭圆形或其他不规则形状。衬底材料2可以是硅片、玻璃片或陶瓷片等。图2示出其侧视图。首先在例如衬底材料2的干净衬底材料上制备钝化层5。较佳地，在制备钝化层5之前，对衬底材料2进行清洗。具体的清洗方法和清洗步骤根据衬底材料2的材料来选择。例如，在衬底材料2是硅片的情况下，清洗步骤包括加热、煮沸、冲洗。去除衬底材料2上的表面杂质、氧化物或其他非衬底材质的杂质，以避免衬底材料2上的表面杂质、氧化物或其他非衬底材质的杂质影响钝化层5的形成以及形成的钝化层5的致密性、坚固性、耐腐蚀性和耐刻蚀性。在清洗完成之后制备钝化层5。钝化层5可以通过氧化、气相沉积、或者涂覆等来形成。钝化层5可以是单层，例如是光刻胶层，或者是氧化硅、氮化硅或金属层，也可以是复合层，例如在氧化硅、氮化硅或金属层上设有光刻胶的复合层。在使用上述复合层时，较佳地通过旋涂的方式将光刻胶涂覆在位于其下方的氧化硅、氮化硅或金属层上。该涂覆方法方便快捷，且涂覆形成的光刻胶层13的均匀性好。在具体实施时，可根据需要选择不同的钝化层。接着，提供探针4，探针4包括悬臂部分41和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于加工衬底材料的钝化层的探针，包括：悬臂部分；尖端，所述尖端位于所述悬臂部分末端并从所述悬臂部分突出；所述悬臂部分的一端固定至支架并从所述支架水平延伸，且所述尖端设置在所述悬臂部分的远离所述支架的所述末端。

【技术特征摘要】
1.一种用于加工衬底材料的钝化层的探针，包括：悬臂部分；尖端，所述尖端位于所述悬臂部分末端并从所述悬臂部分突出；所述悬臂部分的一端固定至支架并从所述支架水平延伸，且所述尖端设置在所述悬臂部分的远离所述支架的所述末端。2.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述悬臂部分包括悬臂支撑部和悬臂驱动部，所述尖端设置在所述悬臂驱动部的远离所述支架的末端；所述悬臂驱动部和所述悬臂支撑臂的彼此相对的表面上分别设有电磁片。3.根据权利要求2所述的探针，其特征在于，所述悬臂部分包括悬臂支撑部和悬臂驱动部，所述尖端设置在所述悬臂驱动部的远离所述支架的末端；所述悬臂驱动部和所述悬臂支撑臂的彼此相对的表面中的一个设有电磁片，另一个设有永磁片。4.根据权利要求2所述的探针，其特征在于，所述悬臂驱动部设置在所述悬臂部分下方，在所述悬臂驱动部的上侧和所述悬臂支撑臂的下侧上彼此相对的位置分别设有电磁片。5.根据权利要求3所述的探针，其特征在于，所述悬臂驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓峰，胡绘钧，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：广东,44