纳米圆盘阵列的制备方法及纳米圆盘阵列、生物传感器与流程

本发明涉及半导体，特别涉及一种纳米圆盘阵列的制备方法及纳米圆盘阵列、生物传感器。

背景技术：

1、铜纳米圆盘阵列的制备方法主要有物理法和化学还原法。目前，化学还原法合成的铜纳米圆盘阵列的周期性比较差，制备的铜纳米圆盘阵列存在较多的缺陷，且需要使用较多的化学试剂，对环境造成的污染；目前铜纳米圆盘阵列的制备方法主要以物理法为主，物理法包括刻蚀法和剥离法，然而，对于较薄的铜膜采用刻蚀法制备铜纳米圆盘阵列容易破环衬底，对器件产生影响。

2、目前剥离法的工艺水平又会导致后续沉积铜形成铜膜的过程中，铜膜会覆盖在圆孔阵列的圆孔侧壁上，并且与圆孔内的金属膜相连接，导致剥离效果差。

技术实现思路

1、本发明为解决上述技术问题，提供一种纳米圆盘阵列的制备方法及纳米圆盘阵列、生物传感器。

2、为实现上述目的，本发明提供一种纳米圆盘阵列的制备方法，包括：

3、提供衬底，所述衬底表面具有圆孔阵列图案的光刻胶层，其中，所述光刻胶层形成有圆孔阵列区域和掩膜区域，所述圆孔阵列区域具有圆孔底部和圆孔侧壁，所述圆孔底部不具有光刻胶；

4、在所述圆孔阵列区域和所述掩膜区域的表面形成金属膜；

5、所述光刻胶层作掩膜，倾斜刻蚀去除所述圆孔侧壁金属膜和所述掩膜区域金属膜，保留所述圆孔底部金属膜；

6、去除所述掩膜区域的光刻胶，获得纳米圆盘阵列。

7、可选的，所述光刻胶层的厚度范围为270nm～300nm。

8、可选的，所述圆孔侧壁与所述衬底间的垂直度的范围为85°～88°。

9、可选的，所述圆孔阵列的孔径范围为240nm～260nm，所述圆孔阵列的周期范围为500nm～550nm，所述圆孔阵列的孔深为所述光刻胶层的厚度，即所述圆孔阵列的孔深范围为270nm～300nm。

10、可选的，所述金属膜的厚度范围为5nm～15nm。

11、可选的，所述金属膜的材料为铜、金或银。

12、可选的，所述倾斜刻蚀去除的过程中满足其中，d为所述圆孔底部的孔径，h为所述圆孔的孔深，α为所述圆孔阵列的垂直度，θ为倾斜刻蚀的角度。

13、本发明还提供一种纳米圆盘阵列，采用上述的一种纳米圆盘阵列的制备方法制备。

14、本发明还提供一种生物传感器，包括上述的一种纳米圆盘阵列。

15、综上所述，本发明的优点及有益效果为：

16、本发明提供一种纳米圆盘阵列的制备方法及纳米圆盘阵列、生物传感器。一种纳米圆盘阵列的制备方法，包括：在具有圆孔阵列图案的光刻胶层的衬底表面沉积金属膜时，金属也会沉积在圆孔侧壁上，在所述圆孔侧壁形成金属膜，导致所述圆孔阵列区域的圆孔底部金属膜与所述圆孔侧壁金属膜相连接，采用光刻胶层作掩膜，通过倾斜刻蚀去除所述圆孔阵列区域的圆孔侧壁金属膜和所述掩膜区域金属膜，使得所述圆孔阵列区域的圆孔底部金属膜与所述圆孔侧壁金属膜分离，在后续剥离所述光刻胶层时，避免破坏圆孔阵列区域的圆孔底部金属膜，从而获得完整的纳米圆盘阵列。

技术特征：

1.一种纳米圆盘阵列的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种纳米圆盘阵列的制备方法，其特征在于，所述光刻胶层的厚度范围为270nm～300nm。

3.如权利要求1所述的一种纳米圆盘阵列的制备方法，其特征在于，所述圆孔侧壁与所述衬底间的垂直度的范围为85°～88°。

4.如权利要求1所述的一种纳米圆盘阵列的制备方法，其特征在于，所述圆孔阵列的孔径范围为240nm～260nm，所述圆孔阵列的周期范围为500nm～550nm，所述圆孔阵列的孔深为所述光刻胶层的厚度，即所述圆孔阵列的孔深范围为270nm～300nm。

5.如权利要求1所述的一种纳米圆盘阵列的制备方法，其特征在于，所述金属膜的厚度范围为5nm～15nm。

6.如权利要求1所述的一种纳米圆盘阵列的制备方法，其特征在于，所述金属膜的材料为铜、金或银。

7.如权利要求1所述的一种纳米圆盘阵列的制备方法，其特征在于，所述倾斜刻蚀去除的过程中满足其中，d为所述圆孔底部的孔径，h为所述圆孔的孔深，α为所述圆孔阵列的垂直度，θ为倾斜刻蚀的角度。

8.一种纳米圆盘阵列，其特征在于，采用权利要求1～7任意一项所述的一种纳米圆盘阵列的制备方法制备。

9.一种生物传感器，其特征在于，包括权利要求8所述的一种纳米圆盘阵列。

技术总结本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种纳米圆盘阵列的制备方法及纳米圆盘阵列、生物传感器。一种纳米圆盘阵列的制备方法，包括：在具有圆孔阵列图案的光刻胶层的衬底表面沉积金属膜时，金属也会沉积在圆孔侧壁上，在所述圆孔侧壁形成金属膜，导致所述圆孔阵列区域的圆孔底部金属膜与所述圆孔侧壁金属膜相连接，采用光刻胶层作掩膜，通过倾斜刻蚀去除所述圆孔阵列区域的圆孔侧壁金属膜和所述掩膜区域金属膜，使得所述圆孔阵列区域的圆孔底部金属膜与所述圆孔侧壁金属膜分离，在后续剥离所述光刻胶层时，避免破坏圆孔阵列区域的圆孔底部金属膜，从而获得完整的纳米圆盘阵列。技术研发人员：宋璐涛,张一超,张晓旭受保护的技术使用者：杭州邦齐州科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11