[发明专利]圆片级纳米针尖及其制作方法

权利要求书

1.一种圆片级纳米针尖制作方法，其特征在于，包括：

在硅基衬底(1)上制备掩膜层(2)，刻蚀所述掩膜层(2)形成从所述圆片的边缘到中心尺寸渐变的掩膜图形(3)和掩膜补偿图形(10)，其中，刻蚀所述掩膜层(2)形成掩膜补偿图形(10)包括：

获取所述硅基衬底(1)不同区域刻蚀速率变化规律，计算所述刻蚀速率变化规律与刻蚀暴露比的关系，得到所述圆片不同位置的所述掩膜补偿图形(10)的尺寸；

刻蚀所述硅基衬底(1)，得到第一针尖原胚(4)，其中，所述第一针尖原胚(4)的最细处尺寸为微米或者亚微米尺度；

对所述第一针尖原胚(4)进行第一热氧化，去除所述第一针尖原胚(4)的表面缺陷，刻蚀第一热氧化后的所述第一针尖原胚(4)得到第二针尖原胚(5)；

对所述第二针尖原胚(5)进行至少一次第二热氧化，使所述第二针尖原胚(5)进入自限制热氧化阶段，直到所述第二针尖原胚(5)的针尖曲率半径达到一临界值，得到所述圆片级纳米针尖(9)，其中，每次第二热氧化后均对所述第二针尖原胚(5)进行刻蚀。

2.根据权利要求1所述的圆片级纳米针尖制作方法，其特征在于，所述第一热氧化的温度高于或等于所述第二热氧化的温度。

3.根据权利要求1所述的圆片级纳米针尖制作方法，其特征在于，刻蚀所述掩膜层(2)形成掩膜图形(3)包括：

形成圆形、方形或者多边形中任意一种形状的所述掩膜图形(3)。

4.根据权利要求1所述的圆片级纳米针尖制作方法，其特征在于，在所述硅基衬底(1)上制备掩膜层(2)包括：

制备光刻胶层，氧化硅层或者氮化硅层中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的圆片级纳米针尖制作方法，其特征在于，所述第一热氧化的温度范围为1000℃～1200℃，所述第二热氧化的温度范围为900℃～1100℃。

6.根据权利要求1所述的圆片级纳米针尖制作方法，其特征在于，所述刻蚀硅基衬底(1)，得到第一针尖原胚(4)包括：

通过干法刻蚀或者湿法腐蚀所述硅基衬底(1)，得到所述第一针尖原胚(4)；

所述刻蚀第一热氧化后的所述第一针尖原胚(4)得到第二针尖原胚(5)包括：

通过干法刻蚀或者湿法腐蚀所述第一针尖原胚(4)得到所述第二针尖原胚(5)。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述圆片级纳米针尖制作方法的圆片级纳米针尖，其特征在于，所述圆片级纳米针尖(9)用于组成纳米针尖阵列或者用于制作纳米探针。