[發明專利]硅納米線的制造方法

有效

• 申請號: 201110391240.5
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102437064A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 曹永峰
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;G03F7/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張浴月;張志杰

技術領域

本發明屬于半導體制造領域，特別涉及一種硅納米線的制造方法。

背景技術

硅納米線(silicon?Nano-wire，SiNW)探測單元是目前最常用的生物芯片基本單元，被廣泛應用于生物探測領域，其主要的工作原理類似于金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)，利用多晶硅(polysilicon)或者硅(Silicon)上的二氧化硅層作為柵氧，由于吸附在硅納米線探測單元中的硅納米線上的生物分子通常都帶有電荷，該電荷會對硅納米線進行類似于MOSFET的電勢調節，進而影響硅納米線的導電特性。因此，可以通過對這種導電特性的監控來識別特定的生物分子。

在硅納米線探測單元中，源極區與漏極區之間通過硅納米線相連，該硅納米線的形狀可以是長方體形，也可以是彎曲的管道形。當然，硅納米線的形狀可以根據實際情況設置為其他形狀。在SiNW探測單元制造工藝中，由于硅納米線是非常細的多晶硅線條，一般為幾納米到幾十納米，所以對光刻工藝的要求非常高，需要使用目前業界最好的光刻基臺，這會大大增加了SiNW探測單元的制造成本。

發明內容

為了降低硅納米線探測單元的制造成本，本發明提供了一種硅納米線探測單元的制造方法，技術方案如下：

一種硅納米線探測單元的制造方法，包括：

提供壓印模板，所述壓印模板上構建有源/漏極區以及硅納米線布局的圖形；

使用所述壓印模板形成所述硅納米線探測單元中的硅納米線

本發明利用壓印工藝制造SiNW探測單元中的硅納米線，不需要任何校準動作，無需采用成本昂貴的光刻基臺，只需要使用普通的壓印機，大幅度地降低了SiNW探測單元的制造成本。

通過以下參照附圖對本申請實施例的說明，本申請的上述以及其它目的、特征和優點將更加明顯。

附圖說明

下面將參照所附附圖來描述本申請的實施例，其中：

圖1是根據本發明的硅納米線的制造方法的流程圖；

圖2是沉積二氧化硅層和多晶硅層后的硅襯底的剖面圖；

圖3是用壓印模板壓印如圖2所示的硅襯底前的剖面圖；

圖4是用壓印模板壓印如圖2所示的硅襯底后的剖面圖；

圖5是對圖4所示的圖形取走壓印模板后的剖面圖；

圖6是對圖5所示的圖形進行蝕刻處理后的剖面圖；

圖7是對圖6所示的圖形剝離第二光刻膠層后的剖面圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細描述本發明的具體實施例。應當注意，這里描述的實施例只用于舉例說明，并不用于限制本發明。

本發明提供了一種硅納米線的制造方法，如圖1所示，包括：

步驟101，提供壓印模板，該壓印模板上構建有源/漏極區以及硅納米線布局的圖形。

提供壓印模板包括自行制備壓印模板，具體地，是指利用傳統的互補金屬氧化物(CMOS)圖形化工藝(光刻和刻蝕)在硅片上構建源/漏極區和硅納米線的布局的圖形，其中，源/漏極區和硅納米線相連，該構建后的硅片即為壓印模板，如圖3所示，壓印模板用800指示。此外，壓印模板也可以使用光罩廠提供的壓印模板。其中，該源/漏極區和硅納米線的布局的圖形的厚度是指圖3中的白色凹槽的底部到頂部之間的距離。與圖7中的硅納米線1100對應的白色凹槽的寬度，即左側邊到右側邊之間的距離就是硅納米線1100的寬度。本實施方式中的各圖均為示意圖，實際上，源/漏極區和硅納米線的布局的圖形的厚度在100到140納米之間，硅納米線1100的寬度一般為幾納米到幾十納米。

步驟102，使用該壓印模板形成硅納米線探測單元中的硅納米線。

首先，如圖2所示，在硅襯底400上采用熱氧化工藝或化學氣相沉積工藝(CVD)生成二氧化硅層500。采用低壓化學氣相沉積(LPCVD)工藝在二氧化硅層500上沉積多晶硅層600。

接下來，如圖3所示，在二氧化硅層500上沉積多晶硅層600后，在多晶硅層600的表面旋涂一層光刻膠層700。該光刻膠層700的厚度比壓印模板800上的源/漏極區和硅納米線的布局的圖形的厚度厚15納米到25納米，即該光刻膠層700的厚度介于115納米到165納米之間。