[發明專利]一種在金剛石壓砧上制備金屬電極的方法

有效

• 申請號: 201510542911.1
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105261555B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 劉靜;伊福廷;李延春;張天沖;王波;張新帥;孫鋼杰;王雨婷
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;B81C1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 任巖

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微米寬的電極結構，該方法包括：

步驟1：制備帶有電極圖形結構的鏤空金屬掩膜版；

步驟2：將該鏤空金屬掩膜版與金剛石壓砧面對準和固定，使該鏤空金屬掩膜版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；

其中，步驟1中所述的制備帶有電極圖形結構的鏤空金屬掩膜版，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涂光刻膠4620，1000轉/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，在質量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質量濃度為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構的鏤空金屬掩膜版。

2.根據權利要求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，由鏤空區和實體區組成，鏤空區是所需要的鏤空的電極圖形，實體區為鎳金屬，除圖形以外的區域均屬于鎳金屬實體區。

3.根據權利要求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。

4.根據權利要求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的。

5.根據權利要求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。