34]参照图2至图4，下面详述本发明实施例1提供的在金刚石压砧上制备金属电极的方法。
[0035]第一步，制备镂空金属掩膜版。镂空金属掩膜版是一种镍金属片，由镂空区和实体区组成，镂空区是所需要的镂空的电极图形，实体区为镍金属，除图形以外的区域均属于镍金属实体区。其制备方法如图2所示，包括:(1)在清洁的抛光硅片表面用热蒸发的方法制备10纳米厚的铬金种子层。(2)在表面旋图光刻胶(4620) 1000转/分钟，前烘90度30分钟，厚度为25微米，紫外光刻机曝光200秒后，在浓度为千分之七点五的氢氧化钠显影液中显影5分钟，在硅片表面得到光刻胶电极图形。(3)将硅片放入电镀槽中，在没有光刻胶保护的位置电镀得到20微米厚的镍金属。(4)将电镀后的硅片浸泡在浓度为百分之十的氢氧化钠溶液中5分钟，去除光刻胶图形。将硅片放入离子束刻蚀机中，刻蚀去除裸露的铬金种子层。(5)将硅片放入氢氧化钠的饱和溶液中，在80摄氏度下腐蚀10小时，制备得到带有电极结构的镂空金属掩膜版。
[0036]第二步，如图3所示，将镂空金属掩膜覆盖在金刚石砧面表面，在体式显微镜下将掩膜版的中心与金刚石砧面中心重合，保证掩膜版与金刚石砧面密切贴合，才能够保证离子束镀膜工艺过程中电极精度要求。将掩膜版用耐高温的胶固定。用离子束溅射的方法溅射所需厚度的电极材料层。
[0037]第三步，如图4所示，在体式显微镜下摘除镂空金属掩膜版。图5示出了镂空金属掩膜版的光学相机成像图像，图6示出了利用本发明所制备的金刚石压砧上的金属电极的显微镜下成像图像。
[0038]实施例2
[0039]下面详述本发明实施例2提供的在金刚石压砧上制备金属电极的方法。
[0040]步骤1，在硅片表面用热蒸发的方法制备10纳米厚的铬金种子层。[0041 ] 步骤2，在步骤1硅片表面旋涂法涂光刻胶(4620) 1000转/分钟，前烘90度30分钟，光刻胶厚度为25微米。
[0042]步骤3，将带有电极图形的紫外光刻掩膜版覆盖在2涂有光刻胶的硅片表面，紫外光刻机曝光60秒，千分之七点五的氢氧化钠显影液显影5分钟，在硅片表面得到光刻胶电极图形。
[0043]步骤4，将步骤3表面有光刻胶图形的硅片表面电镀20微米厚的镍金属。
[0044]步骤5，将步骤4电镀后的硅片浸泡在浓度为百分之十的氢氧化钠溶液中5分钟，去除光刻胶图形。
[0045]步骤6，将步骤5将硅片放入离子束刻蚀机中，刻蚀去除裸露的铬金种子层。刻蚀工艺参数为压强2Pa，刻蚀气体Ar (7sccm)，屏栅400V，屏栅电流80mA，刻蚀时间5分钟。
[0046]步骤7，将步骤6中的娃片放入氢氧化钠的饱和溶液中，在80摄氏度下腐蚀10小时，制备得到带有电极结构的镂空金属掩膜。
[0047]步骤8，将步骤7中的镂空金属掩膜覆盖在金刚石砧面上，在体式显微镜下将掩膜版的中心与金刚石的砧面中心重合，并且保证掩膜版与金刚石的砧面密切贴合，将掩膜版用耐高温的胶固定。
[0048]步骤9，将步骤8中套刻好的带有镂空金属掩膜版的金刚石放入离子束溅射镀膜腔体内，离子束溅射200纳米厚的钼金属电极层。
[0049]步骤10，在体式操作显微镜下，将步骤9中的镂空金属掩膜版从金刚石表面摘除下来，这样就完成了金刚石压砧上的金属电极的制备。
[0050]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种在金刚石压砧上制备金属电极的方法，其特征在于，该方法是在直径为300微米的圆形金刚石压砧面上制备出10微米宽的电极结构，该方法包括: 步骤1:制备带有电极图形结构的镂空金属掩膜版； 步骤2:将该镂空金属掩膜版与金刚石压砧面对准和固定，使该镂空金属掩膜覆盖在金刚石压砧面的表面，然后在具有镂空金属掩膜版的金刚石压砧面的表面溅射一层金属电极； 步骤3:摘除镂空金属掩膜版。2.根据权利要求1所述的在金刚石压砧上制备金属电极的方法，其特征在于，步骤1中所述镂空金属掩膜版是一种镍金属片，由镂空区和实体区组成，镂空区是所需要的镂空的电极图形，实体区为镍金属，除图形以外的区域均属于镍金属实体区。3.根据权利要求1所述的在金刚石压砧上制备金属电极的方法，其特征在于，步骤1中所述的制备带有电极图形结构的镂空金属掩膜版，包括: 步骤11:在硅片表面制备铬金种子层； 步骤12:在铬金种子层表面旋图光刻胶(4620) 1000转/分钟，前烘90度30分钟，厚度为25微米，紫外光刻机曝光200秒后，在浓度为千分之七点五的氢氧化钠显影液中显影5分钟，在硅片表面得到光刻胶电极图形； 步骤13:将表面制备有光刻胶电极图形的硅片放入电镀槽中，在没有光刻胶保护的位置电镀一层20微米厚的镍金属； 步骤14:将电镀后的硅片浸泡在浓度为10%的氢氧化钠溶液中5分钟，去除光刻胶图形；然后将硅片放入离子束刻蚀机中，刻蚀去除裸露的铬金种子层； 步骤15:将硅片放入氢氧化钠的饱和溶液中，在80摄氏度下腐蚀10小时，去除硅衬底，制备得到带有电极图形结构的镂空金属掩膜版。4.根据权利要求1所述的在金刚石压砧上制备金属电极的方法，其特征在于，步骤2中所述将该镂空金属掩膜版与金刚石的压砧面对准和固定，使该镂空金属掩膜覆盖在金刚石的压砧面表面，是在体式显微镜下将该镂空金属掩膜覆盖在金刚石砧面表面，将掩膜版的中心与金刚石砧面中心重合，保证掩膜版与金刚石砧面密切贴合，进而保证离子束镀膜工艺过程中电极精度要求。5.根据权利要求1所述的在金刚石压砧上制备金属电极的方法，其特征在于，步骤2中所述在具有镂空金属掩膜版的金刚石压砧面的表面溅射一层金属电极，是采用离子束溅射镀膜的方法实现的。6.根据权利要求1所述的在金刚石压砧上制备金属电极的方法，其特征在于，步骤3中所述摘除镂空金属掩膜版，是在体式显微镜下进行的。
【专利摘要】本发明公开了一种在金刚石压砧上制备金属电极的方法，该方法是在直径为300微米的圆形金刚石压砧面上制备出10微米宽的电极结构，该方法包括：制备带有电极图形结构的镂空金属掩膜版；将该镂空金属掩膜版与金刚石压砧面对准和固定，使该镂空金属掩膜覆盖在金刚石压砧面的表面，然后在具有镂空金属掩膜版的金刚石压砧面的表面溅射一层金属电极；摘除镂空金属掩膜版。本发明利用紫外光刻技术、套刻及离子束溅射镀膜技术完成在金刚石压砧上制备金属电极，能够在金刚石直径为300微米的圆形砧面上制备10微米宽的电极结构，该方法操作简单，避开了传统工艺中在金刚石砧面上的光刻过程，过程简单，易于操作。
【IPC分类】H01L21/02, B81C1/00
【公开号】CN105261555
【申请号】CN201510542911
【发明人】刘静, 伊福廷, 李延春, 张天冲, 王波, 张新帅, 孙钢杰, 王雨婷
【申请人】中国科学院高能物理研究所
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年8月28日