[发明专利]一种二维平面内可控硅纳米线阵列的制作方法

摘要

本发明提供一种二维平面内可控硅纳米线阵列的制作方法，在包括硅基体和氧化硅绝缘层的基板上，通过沉积铜纳米薄膜和刻蚀工艺，在氧化硅绝缘层表面制作铜微米带阵列；在氧化硅和铜微米带阵列表面沉积一层保护层后，刻蚀保护层得到微米通道保护层。使得铜微米带阵列的一端在微米通道保护层下方；再利用刻蚀的方法刻蚀铜微米带阵列，得到包裹在微米通道保护层内的铜微米图形阵列和微米通道阵列；最后，进行退火处理，硅纳米线在铜微米图形上生长，并沿微米通道阵列开口方向向外延伸，得到在二维平面内位置和方向均可控的硅纳米线阵列。本发明工艺简单、成本低，与CMOS工艺兼容具有较好的扩展性，在微电子领域和生化检测领域有着较广的使用前景。

主权项

一种二维平面内可控硅纳米线阵列的制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1）在包括硅基体（10）和氧化硅绝缘层（11）的基板（1）上制作出铜微米带阵列（20），具体为：先在位于所述硅基体（10）上方的氧化硅绝缘层（11）上沉积铜纳米薄膜（2），并在所述铜纳米薄膜（2）表面涂敷光刻胶，之后通过光刻图形化光刻胶形成开口，再利用刻蚀工艺，通过所述开口在氧化硅绝缘层（11）上表面制作出铜微米带阵列（20）；2）在氧化硅绝缘层（11）和铜微米带阵列（20）表面沉积一层保护层（3），接着刻蚀保护层（3），得到微米通道保护层（30），使得铜微米带阵列（20）的每根铜微米带均有一端在所述微米通道保护层（30）的下方；3）利用湿法刻蚀的方法刻蚀铜微米带阵列（20），得到包裹在微米通道保护层（30）内的铜微米图形阵列（201）和刻蚀铜微米带阵列（20）留下的微米通道阵列（31）；4）进行退火处理，使铜微米图形阵列（201）被消耗掉，硅基体（10）中的硅原子穿过氧化硅绝缘层（11），在铜微米图形阵列（201）上成核，并沿着微米通道阵列（31）的开口方向向外延伸，得到在二维平面内位置和方向均可控的硅纳米线阵列（4）。