34]參照圖2至圖4，下面詳述本發(fā)明實施例1提供的在金剛石壓砧上制備金屬電極的方法。
[0035]第一步，制備鏤空金屬掩膜版。鏤空金屬掩膜版是一種鎳金屬片，由鏤空區(qū)和實體區(qū)組成，鏤空區(qū)是所需要的鏤空的電極圖形，實體區(qū)為鎳金屬，除圖形以外的區(qū)域均屬于鎳金屬實體區(qū)。其制備方法如圖2所示，包括:(1)在清潔的拋光硅片表面用熱蒸發(fā)的方法制備10納米厚的鉻金種子層。(2)在表面旋圖光刻膠(4620) 1000轉(zhuǎn)/分鐘，前烘90度30分鐘，厚度為25微米，紫外光刻機曝光200秒后，在濃度為千分之七點五的氫氧化鈉顯影液中顯影5分鐘，在硅片表面得到光刻膠電極圖形。(3)將硅片放入電鍍槽中，在沒有光刻膠保護的位置電鍍得到20微米厚的鎳金屬。(4)將電鍍后的硅片浸泡在濃度為百分之十的氫氧化鈉溶液中5分鐘，去除光刻膠圖形。將硅片放入離子束刻蝕機中，刻蝕去除裸露的鉻金種子層。(5)將硅片放入氫氧化鈉的飽和溶液中，在80攝氏度下腐蝕10小時，制備得到帶有電極結(jié)構(gòu)的鏤空金屬掩膜版。
[0036]第二步，如圖3所示，將鏤空金屬掩膜覆蓋在金剛石砧面表面，在體式顯微鏡下將掩膜版的中心與金剛石砧面中心重合，保證掩膜版與金剛石砧面密切貼合，才能夠保證離子束鍍膜工藝過程中電極精度要求。將掩膜版用耐高溫的膠固定。用離子束濺射的方法濺射所需厚度的電極材料層。
[0037]第三步，如圖4所示，在體式顯微鏡下摘除鏤空金屬掩膜版。圖5示出了鏤空金屬掩膜版的光學(xué)相機成像圖像，圖6示出了利用本發(fā)明所制備的金剛石壓砧上的金屬電極的顯微鏡下成像圖像。
[0038]實施例2
[0039]下面詳述本發(fā)明實施例2提供的在金剛石壓砧上制備金屬電極的方法。
[0040]步驟1，在硅片表面用熱蒸發(fā)的方法制備10納米厚的鉻金種子層。[0041 ] 步驟2，在步驟1硅片表面旋涂法涂光刻膠(4620) 1000轉(zhuǎn)/分鐘，前烘90度30分鐘，光刻膠厚度為25微米。
[0042]步驟3，將帶有電極圖形的紫外光刻掩膜版覆蓋在2涂有光刻膠的硅片表面，紫外光刻機曝光60秒，千分之七點五的氫氧化鈉顯影液顯影5分鐘，在硅片表面得到光刻膠電極圖形。
[0043]步驟4，將步驟3表面有光刻膠圖形的硅片表面電鍍20微米厚的鎳金屬。
[0044]步驟5，將步驟4電鍍后的硅片浸泡在濃度為百分之十的氫氧化鈉溶液中5分鐘，去除光刻膠圖形。
[0045]步驟6，將步驟5將硅片放入離子束刻蝕機中，刻蝕去除裸露的鉻金種子層。刻蝕工藝參數(shù)為壓強2Pa，刻蝕氣體Ar (7sccm)，屏柵400V，屏柵電流80mA，刻蝕時間5分鐘。
[0046]步驟7，將步驟6中的娃片放入氫氧化鈉的飽和溶液中，在80攝氏度下腐蝕10小時，制備得到帶有電極結(jié)構(gòu)的鏤空金屬掩膜。
[0047]步驟8，將步驟7中的鏤空金屬掩膜覆蓋在金剛石砧面上，在體式顯微鏡下將掩膜版的中心與金剛石的砧面中心重合，并且保證掩膜版與金剛石的砧面密切貼合，將掩膜版用耐高溫的膠固定。
[0048]步驟9，將步驟8中套刻好的帶有鏤空金屬掩膜版的金剛石放入離子束濺射鍍膜腔體內(nèi)，離子束濺射200納米厚的鉬金屬電極層。
[0049]步驟10，在體式操作顯微鏡下，將步驟9中的鏤空金屬掩膜版從金剛石表面摘除下來，這樣就完成了金剛石壓砧上的金屬電極的制備。
[0050]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種在金剛石壓砧上制備金屬電極的方法，其特征在于，該方法是在直徑為300微米的圓形金剛石壓砧面上制備出10微米寬的電極結(jié)構(gòu)，該方法包括: 步驟1:制備帶有電極圖形結(jié)構(gòu)的鏤空金屬掩膜版； 步驟2:將該鏤空金屬掩膜版與金剛石壓砧面對準(zhǔn)和固定，使該鏤空金屬掩膜覆蓋在金剛石壓砧面的表面，然后在具有鏤空金屬掩膜版的金剛石壓砧面的表面濺射一層金屬電極； 步驟3:摘除鏤空金屬掩膜版。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在金剛石壓砧上制備金屬電極的方法，其特征在于，步驟1中所述鏤空金屬掩膜版是一種鎳金屬片，由鏤空區(qū)和實體區(qū)組成，鏤空區(qū)是所需要的鏤空的電極圖形，實體區(qū)為鎳金屬，除圖形以外的區(qū)域均屬于鎳金屬實體區(qū)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在金剛石壓砧上制備金屬電極的方法，其特征在于，步驟1中所述的制備帶有電極圖形結(jié)構(gòu)的鏤空金屬掩膜版，包括: 步驟11:在硅片表面制備鉻金種子層； 步驟12:在鉻金種子層表面旋圖光刻膠(4620) 1000轉(zhuǎn)/分鐘，前烘90度30分鐘，厚度為25微米，紫外光刻機曝光200秒后，在濃度為千分之七點五的氫氧化鈉顯影液中顯影5分鐘，在硅片表面得到光刻膠電極圖形； 步驟13:將表面制備有光刻膠電極圖形的硅片放入電鍍槽中，在沒有光刻膠保護的位置電鍍一層20微米厚的鎳金屬； 步驟14:將電鍍后的硅片浸泡在濃度為10%的氫氧化鈉溶液中5分鐘，去除光刻膠圖形；然后將硅片放入離子束刻蝕機中，刻蝕去除裸露的鉻金種子層； 步驟15:將硅片放入氫氧化鈉的飽和溶液中，在80攝氏度下腐蝕10小時，去除硅襯底，制備得到帶有電極圖形結(jié)構(gòu)的鏤空金屬掩膜版。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在金剛石壓砧上制備金屬電極的方法，其特征在于，步驟2中所述將該鏤空金屬掩膜版與金剛石的壓砧面對準(zhǔn)和固定，使該鏤空金屬掩膜覆蓋在金剛石的壓砧面表面，是在體式顯微鏡下將該鏤空金屬掩膜覆蓋在金剛石砧面表面，將掩膜版的中心與金剛石砧面中心重合，保證掩膜版與金剛石砧面密切貼合，進而保證離子束鍍膜工藝過程中電極精度要求。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在金剛石壓砧上制備金屬電極的方法，其特征在于，步驟2中所述在具有鏤空金屬掩膜版的金剛石壓砧面的表面濺射一層金屬電極，是采用離子束濺射鍍膜的方法實現(xiàn)的。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在金剛石壓砧上制備金屬電極的方法，其特征在于，步驟3中所述摘除鏤空金屬掩膜版，是在體式顯微鏡下進行的。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在金剛石壓砧上制備金屬電極的方法，該方法是在直徑為300微米的圓形金剛石壓砧面上制備出10微米寬的電極結(jié)構(gòu)，該方法包括：制備帶有電極圖形結(jié)構(gòu)的鏤空金屬掩膜版；將該鏤空金屬掩膜版與金剛石壓砧面對準(zhǔn)和固定，使該鏤空金屬掩膜覆蓋在金剛石壓砧面的表面，然后在具有鏤空金屬掩膜版的金剛石壓砧面的表面濺射一層金屬電極；摘除鏤空金屬掩膜版。本發(fā)明利用紫外光刻技術(shù)、套刻及離子束濺射鍍膜技術(shù)完成在金剛石壓砧上制備金屬電極，能夠在金剛石直徑為300微米的圓形砧面上制備10微米寬的電極結(jié)構(gòu)，該方法操作簡單，避開了傳統(tǒng)工藝中在金剛石砧面上的光刻過程，過程簡單，易于操作。
【IPC分類】H01L21/02, B81C1/00
【公開號】CN105261555
【申請?zhí)枴緾N201510542911
【發(fā)明人】劉靜, 伊福廷, 李延春, 張?zhí)鞗_, 王波, 張新帥, 孫鋼杰, 王雨婷
【申請人】中國科學(xué)院高能物理研究所
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月28日