本發(fā)明屬于微納結構加工，尤其涉及一種基于雙束顯微鏡的制備納米孔的方法及裝置。

背景技術：

1、固態(tài)納米孔是尺寸在幾納米至幾百納米的小孔，可用于在納米尺度上通過電學信號探測物質和進行單顆粒分析。近年來在固態(tài)薄膜材料上(如二氧化硅、氮化硅等)，通過聚焦離子束和聚焦電子顯微鏡等制備了材料堅固、化學性能穩(wěn)定以及熱穩(wěn)定的各種尺寸大小的固態(tài)納米孔。這些納米孔有望用于讀取存儲在分子中的數據，能量收集和發(fā)電，dna和蛋白質測序等領域。

2、雙束顯微鏡是指同時具有聚焦離子束(focused?ion?beam，fib)和掃描電子顯微鏡(scanning?electron?microscope，sem)功能的系統(tǒng)，能夠實現sem對fib微加工過程進行實時觀察的作用，集電子束高空間分辨率與離子束精細加工等優(yōu)點于一體。其中fib就是把液態(tài)金屬離子源輸出的離子束加速后聚焦在試樣表面生成二次電子信號而形成電子像或用強電流離子束在試樣表面蝕刻、加工微納形貌。

3、在現有技術中，主要采用物理濺射與化學氣體反應相結合的方法選擇性地蝕刻或沉積金屬及絕緣層，隨著納米尺度下電信號分析測試技術的迅速發(fā)展，納米孔的結構日趨復雜，對其工藝診斷，失效分析和微納加工等提出了更高要求，而現有技術制備的納米孔，加工粗糙，達不到較高的電信號分辨率，并且無法實時檢測過孔的脈沖信號。

技術實現思路

1、本發(fā)明是為解決上述現有技術的全部或部分問題，提供了基于雙束顯微鏡的制備固態(tài)納米孔的方法及裝置，以更精密的加工，具有良好的分辨率，并且能夠達到多孔脈沖信號的實時監(jiān)控。

2、為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現的：

3、本發(fā)明實施例第一方面提供一種基于雙束顯微鏡的制備納米孔的方法，包括：

4、提供一硅片襯底基體；其中，所述硅片襯底基體的兩側表面各沉積一層氮化硅薄膜；通過所述半導體工藝將所述氮化硅薄膜進行圖像化，得到圖像化氮化硅薄膜；通過所述雙束顯微鏡將所述圖像化氮化硅薄膜進行打孔處理，得到納米孔；對所述納米孔進行電化學表征檢測。

5、所述硅片襯底基體的兩側表面各沉積一層氮化硅薄膜，還包括：所述硅片襯底基體的一側表面沉積的一層氮化硅薄膜叫做正面氮化硅薄膜；所述硅片襯底基體的另一側表面沉積的一層氮化硅薄膜叫做背面氮化硅薄膜。

6、通過所述半導體工藝將所述氮化硅薄膜進行圖像化，得到圖像化氮化硅薄膜，還包括：通過半導體工藝將所述正面氮化硅薄膜進行圖像化，在所述正面氮化硅薄膜上形成標記圖案；其中所述標記圖案至少包括劃線標記圖案和納米孔標記圖案；通過半導體工藝將所述背面氮化硅薄膜進行圖像化，在所述背面氮化硅薄膜上形成對準標記。

7、通過所述雙束顯微鏡將所述圖像化氮化硅薄膜進行打孔處理，得到納米孔，還包括：根據所述正面氮化硅上形成的標記圖案和所述背面氮化硅上形成的對準標記，利用所述雙束顯微鏡對硅片襯底基體進行打孔處理，得到納米孔。采用所述雙束顯微鏡制備的納米孔，具有良好的分辨率，可以檢測到多個顆粒過孔的脈沖信號。

8、本公開實施例第二方面提供了一種基于雙束顯微鏡的制備納米孔的裝置，其特征在于，包括：

9、獲取模塊，用于提供一硅片襯底基體；其中，所述硅片襯底基體的兩側表面各沉積一層氮化硅薄膜；第一處理模塊，用于通過所述半導體工藝將所述氮化硅薄膜進行圖像化，得到圖像化氮化硅薄膜；第二處理模塊，用于通過所述雙束顯微鏡將所述圖像化氮化硅薄膜進行打孔處理，得到納米孔；檢測模塊，用于對所述納米孔進行電化學表征檢測。

10、本公開實施例第三方面提供一種電子設備，包括：存儲器；處理器，與所述存儲器連接，用于通過執(zhí)行存儲在所述存儲器上的計算機可執(zhí)行指令，并能夠實現前述任意第一方面或第二方面任意技術方案提供的基于雙束顯微鏡的制備納米孔方法。

11、本公開實施例第四方面提供一種計算機存儲介質，包括：所述計算機存儲介質存儲有計算機可執(zhí)行指令；所述計算機可執(zhí)行指令被執(zhí)行后，能夠實現前述任意第一方面或第二方面任意技術方案提供的雙束顯微鏡的制備納米孔方法。

12、與現有技術相比，本發(fā)明的主要有益效果：通過雙束顯微鏡的技術，得到的納米孔精細，具有良好的分辨率，并且可以同時檢測多個顆粒過孔的脈沖信號。

技術特征：

1.一種基于雙束顯微鏡的制備納米孔的方法，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的基于雙束顯微鏡的制備納米孔的方法，其特征在于，所述硅片襯底基體的兩側表面各沉積一層氮化硅薄膜，還包括：所述硅片襯底基體的一側表面沉積的一層氮化硅薄膜叫做正面氮化硅薄膜；所述硅片襯底基體的另一側表面沉積的一層氮化硅薄膜叫做背面氮化硅薄膜。

3.根據權利要求2所述的雙束顯微鏡的制備納米孔的方法，其特征在于，通過所述半導體工藝將所述氮化硅薄膜進行圖像化，得到圖像化氮化硅薄膜，還包括：

4.根據權利要求3所述的雙束顯微鏡的制備納米孔的方法，其特征在于，通過所述雙束顯微鏡將所述圖像化氮化硅薄膜進行打孔處理，得到納米孔，還包括：

5.一種基于雙束顯微鏡的制備納米孔的裝置，其特征在于，包括：

6.一種電子設備，其特征在于，包括：

7.一種計算機存儲介質，其特征在于，所述計算機存儲介質存儲有計算機可執(zhí)行指令；所述計算機可執(zhí)行指令被執(zhí)行后，能夠實現權利要求1至4任一項提供的基于雙束顯微鏡的制備納米孔方法。

技術總結
本發(fā)明提供了一種基于雙束顯微鏡的制備納米孔的方法，包括：提供一硅片襯底基體；其中，所述硅片襯底基體的兩側表面各沉積一層氮化硅薄膜；通過半導體工藝將所述氮化硅薄膜進行圖像化，得到圖像化氮化硅薄膜；通過所述雙束顯微鏡將所述圖像化氮化硅薄膜進行打孔處理，得到納米孔；對所述納米孔進行電化學表征檢測。本發(fā)明利用雙束顯微鏡，具有良好的分辨率，并且采用氮化硅材料可以通過光學或者電學的方式同時檢測多個顆粒過孔的脈沖信號。本發(fā)明還提供了一種裝置，具有相應優(yōu)勢。

技術研發(fā)人員：劉博,陳赟斐,黎振華
受保護的技術使用者：上海新微技術研發(fā)中心有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/12