[发明专利]原子力显微镜悬臂探针及其制作方法

权利要求书

1.一种原子力显微镜悬臂探针，其特征在于，包括：

探针悬臂，所述探针悬臂上形成有压敏结构；

探针针尖，形成于所述探针悬臂的一端；

温敏结构，形成于所述探针针尖上且延伸至所述探针悬臂上。

2.如权利要求1所述的原子力显微镜悬臂探针，其特征在于，所述探针悬臂上形成有第一金属引线电极，所述第一金属引线电极位于所述压敏结构和所述温敏结构之间且与所述压敏结构和所述温敏结构均不连通设置。

3.如权利要求1所述的原子力显微镜悬臂探针，其特征在于，所述压敏结构和所述温敏结构之间形成有绝缘层。

4.如权利要求3所述的原子力显微镜悬臂探针，其特征在于，所述温敏结构包括温敏元件和与所述温敏元件电连接的第二金属引线电极，所述温敏元件形成于所述探针针尖上，所述第二金属引线电极自所述探针针尖延伸至所述探针悬臂上。

5.如权利要求4所述的原子力显微镜悬臂探针，其特征在于，所述绝缘层完全覆盖所述压敏结构，所述第二金属引线电极自所述探针针尖延伸至所述绝缘层上。

6.如权利要求1所述的原子力显微镜悬臂探针，其特征在于，所述压敏结构包括压敏元件和第三金属引线电极，所述第三金属引线电极电连接所述压敏元件。

7.一种原子力显微镜悬臂探针的制作方法，其特征在于，包括：

提供SOI晶圆；

在SOI晶圆上制备探针针尖；

在SOI晶圆上形成压敏结构；

在探针针尖以及SOI晶圆上制备温敏结构；

刻蚀SOI晶圆，得到原子力显微镜悬臂探针。

8.如权利要求7所述的原子力显微镜悬臂探针的制作方法，其特征在于，在SOI晶圆上形成压敏结构的同时，还在SOI晶圆上形成第一金属引线电极。

9.如权利要求8所述的原子力显微镜悬臂探针的制作方法，其特征在于，在探针针尖以及上SOI晶圆上制备温敏结构的步骤之前，还包括：

在压敏结构表面形成覆盖压敏结构的绝缘层的步骤；

所述温敏结构部分形成于所述绝缘层上。

10.如权利要求9所述的原子力显微镜悬臂探针的制作方法，其特征在于，所述SOI晶圆包括顶层器件硅层、中间氧化层以及衬底硅层；

所述的在SOI晶圆上制备探针针尖的步骤，包括：

在所述顶层器件硅层表面以及所述衬底硅层表面沉积SiN层；

刻蚀部分SiN层以及部分顶层器件硅层至所述中间氧化层，并腐蚀所述顶层器件硅层的侧面以使该侧面形成倾斜面；

在所述倾斜面上形成与所述顶层器件硅层表面的SiN层和所述中间氧化层相连接的第一保护层；

刻蚀去除所述顶层器件硅层表面的SiN层，腐蚀所述顶层器件硅层形成探针针尖。

11.如权利要求10所述的原子力显微镜悬臂探针的制作方法，其特征在于，所述的在SOI晶圆上形成压敏结构的步骤，包括：

在所述顶层器件硅层表面形成第二保护层，所述第二保护层完全包覆所述探针针尖；

刻蚀部分所述第二保护层至暴露出所述顶层器件硅层表面，以形成窗口；

在所述窗口处对所述顶层器件硅层进行离子注入，并高温退火，形成压敏元件；

去除所述SOI晶圆表面的第二保护层和SiN层；

在所述顶层器件硅层表面制备出金属引线电极层，图形化所述金属引线电极层以形成间隔设置的第三金属引线电极和第一金属引线电极，其中，所述第三金属引线电极与所述压敏元件形成欧姆接触。

12.如权利要求11所述的原子力显微镜悬臂探针的制作方法，其特征在于，所述的在探针针尖以及上SOI晶圆上制备温敏结构的步骤，包括：

在所述探针针尖上制备温敏元件；

在所述顶层器件硅层表面制备电连接温敏元件的第二金属引线电极，第二金属引线电极自所述探针针尖延伸至所述绝缘层上。