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基于自組裝掩膜的高深寬比微納米針尖陣列及其制備方法

文檔序號:40363521發(fā)布日期:2024-12-18 13:47閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種基于自組裝掩膜的高深寬比微納米針尖陣列的制備方法,其包括以下步驟:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其中,步驟s1包括:采用針管抽取微球的分散液;在容器中盛放超純水;將所述針管的一端連接注射泵、另一端連接軟管,將所述軟管搭接至所述容器中的超純水的液面,采用所述注射泵、針管和軟管將所述微球的分散液注射到所述容器中的超純水的液面;將含有十二烷基硫酸鈉的凝膠從一側(cè)液面邊緣浸入超純水1-60秒,使液面的微球形成緊密排列的結(jié)構(gòu);將硅晶圓放置于液面的下方,再以與所述液面呈大于0°且在60°以下的角度的方向傾斜向上取出,緊密排列的自組裝微球轉(zhuǎn)移至硅晶圓的表面,干燥后,得到所述自組裝掩膜。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法,其中,在步驟s1中,所述微球包括聚苯乙烯微球、二氧化硅微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球和聚乙烯醇微球中的一種或幾種的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法,其中,在步驟s1中,所述微球的直徑為50nm-10μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其中,在步驟s1中,將所述微球的分散液注射到所述容器中的超純水的液面的注射速度為10-500μl/min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法,其中,在步驟s1中,在硅晶圓表面形成緊密排列的自組裝微球為單層微球。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其中,在步驟s2中,采用icp刻蝕的方式對所述自組裝掩膜進行刻蝕的條件包括:上電極功率為30-500w,下電極功率為5-100w,壓強為1-50pa,刻蝕氣體為ar和/或o2,刻蝕氣體流量為10-150sccm,刻蝕時間為30-300s。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其中,在步驟s3中,采用icp刻蝕的方式對所述圖案化掩膜進行刻蝕的條件包括:上電極功率為100-1500w,下電極功率為5-50w,壓強為1-50pa,以c4f8氣體作為鈍化氣體,以sf6氣體作為刻蝕氣體,二者交替進行若干次循環(huán)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法,其中,在步驟s3中,在單次循環(huán)中,c4f8氣體流量為10-200sccm,鈍化時間為5-50s,sf6氣體流量為10-200sccm,刻蝕時間為5-50s。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法,其中,在步驟s3中,所述若干次循環(huán)的次數(shù)為10-300次。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其中,步驟s4包括:將所述含有掩膜的微納米針尖陣列浸泡于超純水中進行超聲清洗,以去除掩膜,得到所述的基于自組裝掩膜的高深寬比微納米針尖陣列。

12.一種基于自組裝掩膜的高深寬比微納米針尖陣列,其通過權(quán)利要求1-11中任一項所述的制備方法制備得到的。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基于自組裝掩膜的高深寬比微納米針尖陣列,其中,所述基于自組裝掩膜的高深寬比微納米針尖陣列的深寬比為1:5至10:1。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基于自組裝掩膜的高深寬比微納米針尖陣列,其中,所述基于自組裝掩膜的高深寬比微納米針尖陣列中的針尖的頂端的直徑為10-30nm,針尖的底端的直徑為50nm-5μm。

15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基于自組裝掩膜的高深寬比微納米針尖陣列,其中,所述基于自組裝掩膜的高深寬比微納米針尖陣列中的相臨兩個針尖的底端之間的間距為100nm-10μm。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了基于自組裝掩膜的高深寬比微納米針尖陣列及其制備方法。該制備方法包括:在硅晶圓表面形成緊密排列的自組裝微球,得到自組裝掩膜;采用ICP刻蝕的方式對自組裝掩膜進行刻蝕,得到圖案化掩膜;采用ICP刻蝕的方式對圖案化掩膜進行刻蝕,得到含有掩膜的微納米針尖陣列;去除掩膜,得到微納米針尖陣列。本發(fā)明能夠在高效率、低成本的情況下,制備得到大面積、靈活可調(diào)控的高深寬比微納米針尖陣列。

技術(shù)研發(fā)人員:汪家道,馬原,張軒鶴,喻博聞
受保護的技術(shù)使用者:清華大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/12/17
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