[发明专利]基于一维光子晶体耦合微腔的光学生物传感器制备方法

权利要求书

1.基于一维光子晶体耦合微腔的光学生物传感器制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、预处理，清洗SOI样品；具体包括以下子步骤：

S11、将用氮气吹过后的SOI样品放入丙酮溶液中，采用超声波清洗5～10min，除去SOI表面的附着物，然后进行干燥处理；

S12、将经步骤S11处理后的SOI样品放入Piranha溶液中清洗10～15min，除去SOI表面的有机物，然后用DI水冲洗，进行干燥处理；

S13、将经步骤S12处理后的SOI样品放入HF溶液中清洗15～20s，去除SOI表面的氧化物，用DI水冲洗后进行干燥处理；

S2、预烘，将经过预处理的SOI样品放置在在170～200℃温度的恒温箱中烘2～5min，再冷却至室温；

S3、涂胶，采用旋涂的方式在预烘处理后的样品上涂覆光刻胶；

S4、后烘，将涂胶后的样品放置在在170～200℃温度的恒温箱中烘10～15min，再冷却至室温；

S5、曝光，对后烘处理后的样品进行电子束曝光，曝光图形为一维光子晶体耦合微环谐振腔结构；

S6、显影、定影，对曝光处理后的样品依次进行显影、定影操作，再用IPA溶液进行清洗；

S7、刻蚀，采用ICP对显影定影处理后的样品进行刻蚀操作；

S8、后处理，对刻蚀处理后的样品先采用Piranha溶液清洗后，然后使用DI水冲洗，再采用HF溶液进行清洗，最后用DI水冲洗。

2.根据权利要求1所述的基于一维光子晶体耦合微腔的光学生物传感器制备方法，其特征在于：所述SOI样品由下层硅基底、中间氧化硅层和上层硅波导层构成。

3.根据权利要求1所述的基于一维光子晶体耦合微腔的光学生物传感器制备方法，其特征在于：所述Piranha溶液是在150℃条件下，将H₂SO₄与H₂O₂按3：1的比例混合而成。

4.根据权利要求1所述的基于一维光子晶体耦合微腔的光学生物传感器制备方法，其特征在于：所述步骤S11、S12、S13中干燥处理均为采用氮气进行干燥。

5.根据权利要求1所述的基于一维光子晶体耦合微腔的光学生物传感器制备方法，其特征在于：所述步骤S3具体实现方法为：先在1000～1500rpm的转速下旋涂4～6s，然后在2000～3000rpm的转速下旋涂1～1.5min，在旋涂的过程中使用氮气吹吸SOI样品。

6.根据权利要求1或5所述的基于一维光子晶体耦合微腔的光学生物传感器制备方法，其特征在于：所述光刻胶为正性电子束抗蚀剂ZEP520A。

7.根据权利要求1所述的基于一维光子晶体耦合微腔的光学生物传感器制备方法，其特征在于：所述步骤S6中具体实现方法为：将曝光后的样品在ZED-N50溶剂中显影1～1.5min，然后用MIBK进行定影，定影时间为30～60s。

8.根据权利要求1所述的基于一维光子晶体耦合微腔的光学生物传感器制备方法，其特征在于：所述步骤S7中刻蚀深度为200～300nm，使用的刻蚀气体为SF₆/C₄F₈。

9.根据权利要求1所述的基于一维光子晶体耦合微腔的光学生物传感器制备方法，其特征在于：所述步骤S8中，使用Piranha溶液清洗10～15min，使用HF溶液进行清洗15～20s。