[发明专利]一种高密度的硅基纳米孔的制作方法

摘要

一种高密度的硅基纳米孔的制作方法，先在硅衬底的正面覆盖第二保护材料，在硅衬底的背面覆盖第一保护材料，将需要在硅衬底上刻蚀出的图形加工到第一保护材料、第二保护材料上，图形的深度到达硅衬底的表面，然后在硅衬底的背面运用深反应离子刻蚀(DRIE)的方法刻蚀出垂直的柱状孔，再采用湿法腐蚀，对硅的正面进行湿法腐蚀，腐蚀出的斜面与水平面有一个夹角，得到硅纳米孔，最后采用磷酸溶液除去第一保护材料，然后用硝酸铈铵溶液除去第二保护材料，得到高密度的硅基纳米孔，本发明能够生产具有良好支撑的大面积阵列纳米通孔结构，设备成本低，批量生产容易，能够在生物分子领域、半导体、集成电路工业和纳米加工等领域得到广泛的应用。

主权项

1.一种高密度的硅基纳米孔的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，在硅衬底(2)的正面覆盖第二保护材料(3)，在硅衬底(2)的背面覆盖第一保护材料(1)，第二保护材料(3)采用溅射的铬层，厚度范围为50nm-500nm，第一保护材料(1)采用溅射的铝层，厚度范围为200nm-900nm，用微细加工技术将需要在硅衬底(2)上刻蚀出的图形加工到第一保护材料(1)、第二保护材料(3)上，图形的深度到达硅衬底(2)的表面；第二步，在硅衬底(2)的背面运用深反应离子刻蚀(DRIE)的方法刻蚀出垂直的柱状孔，深反应离子刻蚀(DRIE)刻蚀的深度为硅片的厚度减去湿法腐蚀的深度，根据所要制作的两个硅纳米孔之间的距离即硅纳米孔的密度和保护层(3)上两孔边缘之间的距离，依据公式能够得到湿法腐蚀的深度，其中：L为两个硅纳米孔之间的距离，L₁为保护层3上两孔边缘之间的距离，H为湿法腐蚀的深度，α为湿法腐蚀出的斜面(4)和水平面的夹角；第三步，采用湿法腐蚀，利用浓度为10％-60％碱性溶液，对硅的正面进行湿法腐蚀，腐蚀出的斜面(4)与水平面有一个夹角α，这个角度α为52°-55°，得到硅纳米孔(5)；第四步，先采用磷酸溶液除去第一保护材料(1)，然后用硝酸铈铵溶液除去第二保护材料(3)，最后得到高密度的硅基纳米孔。