[发明专利]尺寸、倾斜角可控的超大高宽比倾斜AFM探针针尖制备方法

权利要求书

1.尺寸、倾斜角可控的超大高宽比倾斜AFM探针针尖制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在清洗干净的SOI片表面旋涂200-400纳米PMMA光刻胶，180℃烘烤1-2分钟；

2)对步骤1)所得的样片，用电子束曝光机进行曝光，曝光剂量为500-1000mJ/cm²；曝光后将样片放入显影液显影30-50s，再放入定影液定影30-50s；

3)对步骤2)所得的样片，用热蒸发镀膜设备、电子束蒸发镀膜设备或磁控溅射镀膜设备在其上直接沉积20-30纳米Cr或Ti金属薄膜；

4)将步骤3)所得的样片浸入丙酮中，室温下浸泡10-30分钟；

5)对步骤4)所得的样片，分别刻蚀样品正反两面制备出AFM探针悬臂梁部分和基底部分；

6)对步骤5)所得的样片，用聚焦离子束辐照金属纳米线结构使其折叠。

2.根据权利要求1所述的尺寸、倾斜角可控的超大高宽比倾斜AFM探针针尖制备方法，其特征在于，步骤1)中所述的SOI片由器件Si层、绝缘SiO₂层和衬底Si层组成，其中，器件Si层、绝缘SiO₂层、衬底Si层三者的厚度分别为1-5微米、0.5-2微米、350-500微米。

3.根据权利要求1所述的尺寸、倾斜角可控的超大高宽比倾斜AFM探针针尖制备方法，其特征在于，以如下步骤3a)替代步骤3)：对步骤2)所得的样片，用热蒸发镀膜设备、电子束蒸发镀膜设备或磁控溅射镀膜设备在其上先沉积3-5纳米Cr或Ti粘附层，然后沉积20-30纳米金属薄膜。

4.根据权利要求3所述的尺寸、倾斜角可控的超大高宽比倾斜AFM探针针尖制备方法，其特征在于，所述金属薄膜的金属，选自以下成分的其中一种或其中若干种：W，Pt，Au。

5.根据权利要求1所述的尺寸、倾斜角可控的超大高宽比倾斜AFM探针针尖制备方法，其特征在于，步骤4)是利用liftoff工艺实施的。

6.根据权利要求1所述的尺寸、倾斜角可控的超大高宽比倾斜AFM探针针尖制备方法，其特征在于，步骤5)中，利用光刻和深硅刻蚀Bosch工艺分别刻蚀样品正反两面。

7.根据权利要求1所述的尺寸、倾斜角可控的超大高宽比倾斜AFM探针针尖制备方法，其特征在于，步骤6)中，通过调节离子束辐照参数得到竖直状态或不同倾斜角的AFM探针针尖。

8.根据权利要求1所述的尺寸、倾斜角可控的超大高宽比倾斜AFM探针针尖制备方法，其特征在于，步骤1)中，SOI片是由RCA标准流程清洗干净的，达到紫外灯镜检表面洁净无杂质。

9.根据权利要求1所述的尺寸、倾斜角可控的超大高宽比倾斜AFM探针针尖制备方法，其特征在于，步骤1)中旋涂条件为：前转转速500r/min、时间5s，后转转速4000r/min、时间40s。

10.根据权利要求1所述的尺寸、倾斜角可控的超大高宽比倾斜AFM探针针尖制备方法，其特征在于，步骤2)中，电子束曝光机的加速电压为100KeV，束流为100pA。