[發(fā)明專利]用于透射電鏡原位通電芯片的擁有納米級間距小電極的材料測試單元制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810203499.4
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108470777B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 成巖;黃榮;齊瑞娟
• 申請（專利權(quán)）人: 華東師范大學
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 31215 上海藍迪專利商標事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 徐筱梅;張翔

1.一種用于透射電鏡原位通電芯片的擁有納米級間距小電極的材料測試單元制備方法，其特征在于，該方法包括以下具體步驟：

1）選用硅片作為襯底，并將Si襯底清洗處理干凈；

2）利用熱氧化工藝，在Si襯底表面制備出500-1000 nm的SiO₂襯底；

3）利用磁控濺射、電子束蒸發(fā)、化學氣相沉積或原子層沉積薄膜制備設(shè)備，在步驟2）所得的SiO₂襯底上沉積1-500 nm的金屬薄膜，金屬為Au、Pt、W、Al或Cu；

4）利用磁控濺射、電子束蒸發(fā)、化學氣相沉積或原子層沉積薄膜制備設(shè)備，在步驟3）所得的金屬薄膜上繼續(xù)沉積1-500 nm的絕緣材料薄膜，所述絕緣材料為SiO₂或SiN；

5）利用FIB離子束刻蝕工藝，在步驟4）所得的絕緣材料薄膜上刻蝕長條狀溝槽，該槽的深度為金屬薄膜和絕緣材料薄膜共同的厚度，槽的長度在100 nm - 10 um，槽的寬度D即小電極間距，D=1-1000 nm；

6）利用磁控濺射、電子束蒸發(fā)、化學氣相沉積或原子層沉積薄膜制備設(shè)備，在步驟5）所得的長條狀溝槽上沉積測試材料，測試材料的沉積厚度為步驟3）中的金屬薄膜和步驟4）中的絕緣材料薄膜的共同厚度；

7）利用磁控濺射、電子束蒸發(fā)、化學氣相沉積或原子層沉積薄膜制備設(shè)備，在步驟6）所得的測試材料上繼續(xù)沉積保護層材料；所述保護層材料為SiO₂或SiN，厚度至少10 nm；

8）利用FIB方法，將步驟7）所得多層膜材料的截面以薄片的形式提取出來，此截面與長條狀溝槽方向垂直，提取出的薄片長度為5-10 um，厚度為10-100 nm；

9）將步驟8）所得薄片中的Si襯底切斷；

10）將步驟9）所得的薄片轉(zhuǎn)移至通電芯片上，用FIB沉積Pt的方法連接芯片的金屬電極與薄片上的金屬薄膜，制得所述擁有納米量級間距小電極的材料測試單元。