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具有電阻性尖端的半導體探針及其制造方法

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2022-02-19
  • 技術成熟度:已有樣品
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

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  • 技術(專利)類型 發明專利
  • 申請號/專利號 CN200510134516.6 
  • 技術(專利)名稱 具有電阻性尖端的半導體探針及其制造方法 
  • 項目單位 三星電子株式會社
  • 發明人 丁柱煥,申炯澈,高亨守,洪承范 
  • 行業類別 其他領域
  • 技術成熟度 已有樣品
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 周福勇
  • 發布時間 2022-02-19  
  • 01

    項目簡介

    本發明提供了一種具有電阻性尖端的半導體探針和制造該半導體探針的方法。摻雜有第一雜質的電阻性尖端包括:電阻性區域,形成在電阻性尖端的頂部,輕摻雜有第二雜質,第二雜質與第一雜質的極性相反;第一半導體電極區域和第二半導體電極區域,形成在電阻性尖端的斜側面上,重摻雜有第二雜質。半導體探針包括:電阻性尖端;懸臂,電阻性尖端位于懸臂的端部上;介電層,位于懸臂上并覆蓋電阻性區域;金屬屏蔽,位于介電層上并具有形成在與電阻性區域對應的位置處的開口。因此,提高了半導體探針的空間分辨率。
    展開
  • 02

    說明書

    1.一種半導體探針,包括:
    電阻性尖端,摻雜有第一雜質,所述電阻性尖端包括:
    電阻性區域,形成在所述電阻性尖端的頂部,輕摻雜有第二雜質,
    所述第二雜質與所述第一雜質的極性相反;
    第一半導體電極區域和第二半導體電極區域,分別形成在所述電阻
    性尖端的兩側的斜側面上,重摻雜有所述第二雜質;
    懸臂,所述電阻性尖端位于所述懸臂的端部上;
    介電層,在所述懸臂上覆蓋所述電阻性區域,并與所述懸臂平行;
    金屬屏蔽,位于所述介電層上,并具有形成在與所述電阻性區域對應的
    位置處的開口。
    2.如權利要求1所述的半導體探針,其中,所述介電層由從以下物質組
    成的組中選擇的一種來制成:SiO2、Si3N4、ONO、Al2O3、DLC、TiO2、HfO2
    ZrO2和NiO。
    3.如權利要求1所述的半導體探針,其中,所述金屬屏蔽由從以下物質
    組成的組中選擇的一種來制成:Al、Au、Ti、Cr、Pt、Cu、Ni、ITO、Ru、
    Ir、IO2、Ag、W和WC。
    4.如權利要求3所述的半導體探針,其中,將所述金屬屏蔽沉積為10nm
    至200nm的厚度。
    5.如權利要求1所述的半導體探針,其中,所述第一雜質為p型雜質,
    所述第二雜質為n型雜質。
    6.如權利要求1所述的半導體探針,其中,所述第一雜質為n型雜質,
    所述第二雜質為p型雜質。
    7.一種半導體探針,包括:
    電阻性尖端,摻雜有第一雜質,所述電阻性尖端包括:
    電阻性區域,形成在所述電阻性尖端的頂部,輕摻雜有第二雜質,
    所述第二雜質與所述第一雜質的極性相反;
    第一半導體電極區域和第二半導體電極區域,分別形成在所述電阻
    性尖端的兩側的斜側面上,重摻雜有所述第二雜質;
    懸臂,所述電阻性尖端位于所述懸臂的端部上;
    介電層,位于所述懸臂上,覆蓋所述電阻性區域,并與所述懸臂平行;
    金屬屏蔽,位于所述介電層上并具有位于與所述電阻性區域對應的位置
    處的開口,
    其中,所述介電層由從以下物質組成的組中選擇的一種來制成:SiO2
    Si3N4、ONO、Al2O3、DLC、TiO2、HfO2、ZrO2和NiO,將所述金屬屏蔽沉
    積為10nm至200nm的厚度,并且所述金屬屏蔽由從以下物質組成的組中選
    擇的一種來制成:Al、Au、Ti、Cr、Pt、Cu、Ni、ITO、Ru、Ir、IO2、Ag、
    W和WC。
    8.一種制造半導體探針的方法,所述方法包括:
    (1)在襯底的頂表面上形成摻雜有第一雜質的電阻性尖端,所述電阻性
    尖端包括:電阻性區域,形成在所述電阻性尖端的頂部,輕摻雜有第二雜質,
    所述第二雜質與所述第一雜質的極性相反;第一半導體電極區域和第二半導
    體電極區域,分別形成在所述電阻性尖端的兩側的斜側面上,重摻雜有所述
    第二雜質;
    (2)在所述襯底上形成介電層,所述介電層的形成方式為到達所述電阻
    性尖端的端部,所述介電層與所述襯底平行;
    (3)在所述介電層上形成金屬屏蔽,所述金屬屏蔽具有開口,所述開口
    對應于所述電阻性尖端的所述電阻性區域;
    (4)通過蝕刻所述襯底的底表面來形成懸臂,所述懸臂的形成方式為所
    述電阻性尖端位于所述懸臂的端部。
    9.如權利要求8所述的方法,其中,步驟(2)包括:
    在所述電阻性尖端的上方將所述介電層形成為預定的厚度;
    通過化學機械拋光將所述介電層平面化,從而使所述電阻性尖端的端部
    與所述介電層具有基本相同的高度。
    10.如權利要求8所述的方法,其中,所述介電層由從以下物質組成的
    組中選擇的一種來制成:SiO2、Si3N4、ONO、Al2O3、DLC、TiO2、HfO2
    ZrO2和NiO。
    11.如權利要求8所述的方法,其中,所述金屬屏蔽由從以下物質組成
    的組中選擇的一種來制成:Al、Au、Ti、Cr、Pt、Cu、Ni、ITO、Ru、Ir、IO2
    Ag、W和WC。
    12.如權利要求11所述的方法,其中,將所述金屬屏蔽沉積為10nm至
    200nm的厚度。
    13.如權利要求8所述的方法,其中,所述步驟(1)包括:
    在所述襯底的頂表面上形成摻雜有所述第一雜質的帶狀的掩模層,通過
    將所述襯底的沒有被所述掩模層覆蓋的部分摻雜所述第二雜質來形成所述第
    一半導體電極區域和所述第二半導體電極區域,所述第二雜質與所述第一雜
    質的極性相反;
    通過將所述襯底退火來減小所述第一半導體電極區域和所述第二半導體
    電極區域之間的間隙,沿著所述第一半導體電極區域和所述第二半導體電極
    區域的外表面形成輕摻雜有所述第二雜質的電阻性區域;
    通過將所述掩模層圖案化為預定的形狀并蝕刻所述襯底的沒有被圖案化
    的掩模層覆蓋的頂表面來形成所述電阻性尖端。
    14.如權利要求13所述的方法,其中,所述電阻性區域的形成步驟包括:
    通過使所述電阻性區域從所述第一半導體電極區域和第二半導體電極區域擴
    散至達到彼此接觸來形成尖端形成部分。
    15.如權利要求13所述的方法,其中,所述電阻性尖端的形成步驟還包
    括:形成與所述掩模層垂直的帶狀光阻劑層并將所述掩模層蝕刻為長方形形
    狀。
    16.如權利要求13所述的方法,其中,所述電阻性尖端的形成步驟還包
    括:
    去除所述圖案化的掩模層;
    通過在氧氣氣氛下將所述襯底退火來在所述襯底的表面上形成預定厚度
    的氧化層;
    通過移去所述氧化層來使所述電阻性區域的所述端部變尖。
    17.如權利要求16所述的方法,其中,所述氧化層的形成步驟包括:通
    過使所述電阻性區域從所述第一半導體電極區域和第二半導體電極區域擴散
    至達到彼此接觸來形成尖端形成部分。
    18.如權利要求8所述的方法,其中,所述第一雜質為p型雜質,所述
    第二雜質為n型雜質。
    19.如權利要求8所述的方法,其中,所述第一雜質為n型雜質,所述
    第二雜質為p型雜質。
    20.一種制造半導體探針的方法,所述方法包括:
    在襯底的頂表面上形成摻雜有第一雜質的電阻性尖端,所述電阻性尖端
    的形成方式為包括電阻性區域以及第一半導體電極區域和第二半導體電極區
    域,所述電阻性區域形成在所述電阻性尖端的頂部并輕摻雜有第二雜質,所
    述第二雜質的極性與所述第一雜質的極性相反,所述第一半導體電極區域和
    所述第二半導體電極區域分別形成在所述電阻性尖端的兩側的斜側面上并重
    摻雜有第二雜質;
    在所述襯底上形成介電層,所述介電層的形成方式為達到所述電阻性尖
    端的端部,所述介電層與所述襯底平行;
    在所述介電層上形成金屬屏蔽,所述金屬屏蔽的形成方式是在所述金屬
    屏蔽中形成開口,所述開口位于與所述電阻性尖端的所述電阻性區域對應的
    位置;
    通過蝕刻所述襯底的底表面來形成懸臂,所述懸臂的形成方式為電阻性
    尖端位于所述懸臂的端部的一端,
    其中,所述介電層由從以下物質組成的組中選擇的一種來制成:SiO2
    Si3N4、ONO、Al2O3、DLC、TiO2、HfO2、ZrO2和NiO,將所述金屬屏蔽沉
    積為10nm至200nm的厚度,并且所述金屬屏蔽由從以下物質組成的組中選
    擇的一種來制成:Al、Au、Ti、Cr、Pt、Cu、Ni、ITO、Ru、Ir、IO2、Ag、
    W和WC。
    展開

專利技術附圖

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