一种生物芯片中硅纳米线阵列的制造方法与流程

本发明涉及生物芯片，尤其涉及一种生物芯片中硅纳米线阵列的制造方法。

背景技术：

1、生物芯片是根据生物分子间特异相互作用的原理，将生化分析过程集成于芯片表面，从而实现对dna、核糖核酸、多肽、蛋白质以及其他生物成分的高通量快速检测。

2、目前，现有技术公开了一种生物芯片中硅纳米线阵列通过应用低温氧化层来做硬掩膜；应用光刻胶来做软掩膜，通过光刻和干法刻蚀的方法来制作硅线条，最后去除硅纳米线顶部的低温氧化层。

3、采用上述方式，在去除硅纳米线顶部低温氧化层的同时，其底部的二氮化硅同样会遭到侵蚀而倒塌，从而降低了检测的精确度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种生物芯片中硅纳米线阵列的制造方法，旨在解决现有的生物芯片中硅纳米线阵列的检测精确度较低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种生物芯片中硅纳米线阵列的制造方法，包括以下步骤：

3、在半导体衬底上依次生长二氧化硅层、多晶硅层和低温氧化层；

4、基于光刻版图在所述多晶硅层和所述低温氧化层进行工艺模拟后光刻，然后进行刻蚀，形成硅纳米线；

5、在所述硅纳米线表面生长氮化硅层，并对所述氮化硅层进行刻蚀，得到氮化硅侧壁；

6、通过湿刻蚀方法去除所述低温氧化层和预设位置的所述二氧化硅层；

7、通过刻蚀方法去除所述氮化硅侧壁。

8、其中，所述在半导体衬底上依次生长二氧化硅层、多晶硅层和低温氧化层，包括：

9、在半导体衬底上生长二氧化硅层；

10、在所述二氧化硅层上生长多晶硅层；

11、在所述多晶硅层上生长低温氧化层。

12、其中，在步骤在半导体衬底上生长二氧化硅层之前，所述方法还包括：

13、将半导体衬底浸没在清洁溶液中进行清洁。

14、其中，所述基于光刻版图在所述多晶硅层和所述低温氧化层进行工艺模拟后光刻，包括：

15、对光刻版图进行分类，得到分类图形；

16、对所述分类图形进行线宽检查，得到检查结果；

17、基于所述检查结果对所述光刻版图进行修正，得到修正版图数据；

18、对所述修正版图数据进行工艺偏差模拟，若模拟合格，则使用所述修正版图数据在所述多晶硅层和所述低温氧化层上进行光刻。

19、其中，所述对光刻版图进行分类，得到分类图形，包括：

20、构建神经网络模型；

21、使用公开数据对所述神经网络模型进行训练，得到分类模型；

22、将所述光刻版图输入所述分类模型中进行训练，得到分类图形。

23、其中，所述使用公开数据对所述神经网络模型进行训练，得到分类模型，包括：

24、获取公开数据；

25、对所述公开数据进行预处理，得到训练集和验证集；

26、使用所述训练集对所述神经网络模型进行训练，得到预训练模型；

27、使用所述验证集对所述预训练模型进行验证，验证通过，得到分类模型。

28、其中，所述对所述公开数据进行预处理，得到训练集和验证集，包括：

29、对所述公开数据进行过滤，得到过滤数据；

30、基于所述神经网络模型的输入尺寸对所述过滤数据的尺寸进行调整，得到调整数据；

31、按照8:2的比例，将所述调整数据划分为训练集和验证集。

32、本发明的一种生物芯片中硅纳米线阵列的制造方法，通过在半导体衬底上依次生长二氧化硅层、多晶硅层和低温氧化层；基于光刻版图在所述多晶硅层和所述低温氧化层进行工艺模拟后光刻，然后进行刻蚀，形成硅纳米线；在所述硅纳米线表面生长氮化硅层，并对所述氮化硅层进行刻蚀，得到氮化硅侧壁；通过湿刻蚀方法去除所述低温氧化层和预设位置的所述二氧化硅层；通过刻蚀方法去除所述氮化硅侧壁。采用本发明形成硅纳米线阵列中的硅纳米线底部的二氧化硅层，有氮化硅侧壁的保护而完全没有遭到侵蚀，因此，可以在制作所有尺寸大小的硅纳米线，均不用考虑硅纳米线的底部在去除低温氧化层被侵蚀而容易倒塌的情况。解决了现有的生物芯片中硅纳米线阵列的检测精确度较低的问题。

技术特征：

1.一种生物芯片中硅纳米线阵列的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的生物芯片中硅纳米线阵列的制造方法，其特征在于，所述在半导体衬底上依次生长二氧化硅层、多晶硅层和低温氧化层，包括：

3.如权利要求2所述的生物芯片中硅纳米线阵列的制造方法，其特征在于，

4.如权利要求3所述的生物芯片中硅纳米线阵列的制造方法，其特征在于，

5.如权利要求4所述的生物芯片中硅纳米线阵列的制造方法，其特征在于，

6.如权利要求5所述的生物芯片中硅纳米线阵列的制造方法，其特征在于，

7.如权利要求6所述的生物芯片中硅纳米线阵列的制造方法，其特征在于，

技术总结本发明涉及生物芯片技术领域，具体涉及一种生物芯片中硅纳米线阵列的制造方法，包括在半导体衬底上依次生长二氧化硅层、多晶硅层和低温氧化层；基于光刻版图在多晶硅层和低温氧化层进行工艺模拟后光刻，然后进行刻蚀，形成硅纳米线；在硅纳米线表面生长氮化硅层，并对氮化硅层进行刻蚀，得到氮化硅侧壁；通过湿刻蚀方法去除低温氧化层和预设位置的二氧化硅层；通过刻蚀方法去除氮化硅侧壁。采用本发明形成硅纳米线阵列中的硅纳米线底部的二氧化硅层，有氮化硅侧壁的保护而完全没有遭到侵蚀。解决了现有的生物芯片中硅纳米线阵列的检测精确度较低的问题。技术研发人员：黄祥恩,屈显波,谈勇,陈春明受保护的技术使用者：桂林光隆科技集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/13