[发明专利]具有电阻性尖端的半导体探针及其制造方法

权利要求书

1.一种具有电阻性尖端的半导体探针，包括：

电阻性尖端，其掺有第一杂质，且其顶部掺有较低浓度的第二杂质，所述第二杂质与所述第一杂质极性相反，其中在所述电阻性尖端的斜面上形成掺有较高浓度的第二杂质的第一和第二半导体电极区；

形成于所述电阻性尖端上的电介质层；

电场屏蔽件，其形成于所述电介质层上，且与所述电介质层一起在所述电阻性尖端的顶部上形成平面；以及

悬臂，具有所述电阻性尖端位于其上的端部。

2.根据权利要求1所述的半导体探针，其中所述平面具有5nm到500nm的直径。

3.根据权利要求2所述的半导体探针，其中所述电介质层在所述电阻性尖端的顶部具有1nm到100nm的厚度。

4.根据权利要求1所述的半导体探针，还包括绝缘层，其围绕所述电介质层以扩散所述平面的面积。

5.根据权利要求5所述的半导体探针，其中所述电介质层在所述电阻性尖端的顶部具有1nm到100nm的厚度。

6.根据权利要求1所述的半导体探针，其中所述第一杂质为p型杂质，所述第二杂质为n型杂质。

7.根据权利要求1所述的半导体探针，其中所述第一杂质为n型杂质，所述第二杂质为p型杂质。

8.一种制造具有电阻性尖端的半导体探针的方法，包括：

在掺有第一杂质的衬底的上表面上形成第一掩模，其具有沿第一方向呈条形的第一部分以及在所述第一部分两侧的第一窗口；

用第二杂质掺杂通过所述第一窗口暴露的所述衬底的第一区域，所述第二杂质具有与所述第一杂质相反的极性；

通过退火所述衬底在所述第一部分的下部上形成电阻区；

采用光致抗蚀剂构图所述第一掩模以形成第二掩模，所述光致抗蚀剂包括沿垂直于所述第一方向的第二方向呈条形的第二部分以及位于所述第二部分两侧的第二窗口，所述第二掩模具有在所述第一部分和所述第二部分交叉的区域上的矩形第三部分以及围绕所述第三部分的第三窗口；

通过蚀刻经所述第二掩模暴露的衬底来形成阱和从所述阱突出的电阻性尖端；

在所述衬底上依次形成电介质层和导电层；

在所述导电层上形成覆盖所述阱的绝缘层；

采用化学机械抛光对所述绝缘层进行抛光，直到暴露所述导电层；

采用化学机械抛光对所述导电层进行抛光，直到暴露所述电介质层；以及

通过构图所述衬底形成具有末端的悬臂，所述电阻性尖端位于该末端上。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一部分和第二部分具有50nm到2μm的宽度。

10.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述电介质层包括形成所述电介质层至1nm-100nm的厚度。

11.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述导电层包括形成所述导电层至1nm-100nm的厚度。

12.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述阱和电阻性尖端还包括：

去除所述第三部分，且通过在氧气氛下退火所述衬底而在所述衬底的表面上形成具有预定厚度的氧化物膜；以及

通过去除所述氧化物膜使所述电阻区的端部呈锥形。

13.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述氧化物膜包括使所述电阻区在所述第三部分的下部上相互接触。

14.根据权利要求8所述的方法，其中抛光所述导电层还包括通过蚀刻所述绝缘层而去除所述绝缘层。

15.根据权利要求14所述的方法，其中抛光所述导电层还包括在所述电阻性尖端的顶部上形成所述电介质层连同所述导电层的平面。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述平面具有5nm到500nm的直径。

17.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述悬臂包括在所述电阻性尖端的顶部上形成所述电介质层、所述导电层和所述绝缘层的平面。

18.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一杂质为n型杂质，所述第二杂质为p型杂质。

19.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一杂质为p型杂质，所述第二杂质为n型杂质。