一種在Si表面生成0-50納米任意高度納米臺(tái)階的方法技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于納米制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及納米結(jié)構(gòu)的制備，具體涉及一種在Si表面生成0-50納米任意高度納米臺(tái)階的方法。

背景技術(shù)：
納米標(biāo)準(zhǔn)樣的發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入100納米以下的尺度。X和Y方向控制已經(jīng)可以達(dá)到幾納米，但是Z方向的控制，有很大的隨機(jī)性。不管采用聚焦離子束技術(shù)還是濺射沉積技術(shù)以及ICP工藝，得到的臺(tái)階結(jié)構(gòu)高度都與設(shè)計(jì)偏差較大，同時(shí)表面粗糙度也較大。作為標(biāo)準(zhǔn)樣，需要高度準(zhǔn)確以及同時(shí)側(cè)壁陡直。原子層沉積技術(shù)是一種可以將物質(zhì)以單原子膜形式一層一層的鍍?cè)诨妆砻娴姆椒ǎ梢跃_控制Z方向的尺寸精度。對(duì)于采用ALD制備納米臺(tái)階的方法，現(xiàn)在還未見報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種在Si表面生成0-50納米任意高度納米臺(tái)階的方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種在Si表面生成0-50納米任意高度納米臺(tái)階的方法，包括以下步驟：（1）制備Al2O3薄膜：在Si基底上采用原子層沉積的方法制備Al2O3薄膜；（2）圖形轉(zhuǎn)移：將設(shè)計(jì)好的納米臺(tái)階平面圖形采用光刻工藝，深紫外光曝光的方式，轉(zhuǎn)移到Al2O3薄膜；（3）濕法刻蝕：用蝕刻液腐蝕掉圖形以外的Al2O3薄膜，去除掩蔽層，得到納米臺(tái)階結(jié)構(gòu)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，采用單面拋光<100>硅片作為Si基底，步驟（1）中制備Al2O3薄膜前，分別用丙酮、無水乙醇、去離子水超聲清洗Si基底，清洗干凈后烘干。作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，步驟（1）在300℃溫度下，以H2O和三甲基鋁為氣相前驅(qū)體，H2O和三甲基鋁的脈沖時(shí)間為0.2秒，在兩個(gè)脈沖間隔往反應(yīng)室內(nèi)通入惰性氣體，對(duì)反應(yīng)室進(jìn)行凈化，清洗凈化時(shí)間為8秒，H2O的載氣流量為200sccm，三甲基鋁的載氣流量為150sccm。作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，步驟（2）具體方法為：采用EPG533光刻膠在Si基底表面勻膠后烘干；通過深紫外光曝光后，在NaOH溶液中顯影；然后烘干，將納米臺(tái)階平面圖形轉(zhuǎn)移到Al2O3薄膜。作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，步驟（3）具體方法為：采用HF、NH4F和H2O的混合液對(duì)帶有納米臺(tái)階平面圖形Si基底進(jìn)行腐蝕，將未被光刻膠掩蔽的Al2O3薄膜腐蝕掉，Al2O3薄膜被腐蝕干凈后，用丙酮溶液去除光刻膠掩蔽層。本發(fā)明首先采用原子逐層生長(zhǎng)在Si基底上得到厚度精確可控的Al2O3薄膜，然后采用濕法刻蝕工藝，最終在Si表面得到納米臺(tái)階結(jié)構(gòu)。所得的納米臺(tái)階具有表面粗糙度小，高度可控的特點(diǎn)，能夠?yàn)榧{米臺(tái)階樣板的制備提供一個(gè)新的方法。附圖說明圖1為本發(fā)明納米臺(tái)階制備方法的流程圖；圖2為本發(fā)明制備的納米臺(tái)階AFM光鏡圖；圖3為本發(fā)明制備的納米臺(tái)階AFM掃描結(jié)果圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，一種在Si基底上生成Al2O3納米臺(tái)階的方法，具體步驟如下：硅片清洗：采用單面拋光<100>硅片作為Si基底1，濺射前，分別用丙酮、無水乙醇、去離子水超聲清洗十五分鐘，然后烘干半小時(shí)。原子逐層生長(zhǎng)得到Al2O3薄膜：采用芬蘭PICOSUM公司生產(chǎn)的R200型原子層沉積系統(tǒng)制備Al2O3薄膜2。在腔體300℃溫度條件下，氣相前驅(qū)體H2O和三甲基鋁的脈沖時(shí)間都為0.2秒，在兩個(gè)脈沖間隔往反應(yīng)室內(nèi)通入惰性氣體，對(duì)反應(yīng)室進(jìn)行凈化，清洗凈化時(shí)間為8秒，H2O的載氣流量為200sccm，三甲基鋁的載氣流量為150sccm，通過控制Al2O3薄膜生長(zhǎng)時(shí)間，制備出高度為18nmAl2O3薄膜（樣品）。光刻：采用EPG533光刻膠3在Si表面勻膠后，在小于90℃溫度下烘烤10分鐘；使用掩膜板4通過深紫外光曝光后，在NaOH溶液中顯影，然后在大于90℃溫度下烘烤10分鐘，得到設(shè)計(jì)的納米臺(tái)階的平面圖形。濕法刻蝕：采用HF、NH4F和H2O按照一定比例配成的的混合液按照工藝要求，在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)樣品進(jìn)行腐蝕，將未被光刻膠3掩蔽的Al2O3薄膜2腐蝕掉，在Al2O3薄膜被腐蝕干凈后，用丙酮溶液去除光刻膠3掩蔽層，得到Al2O3納米臺(tái)階。本實(shí)施例在Si基底上制備的Al2O3納米臺(tái)階AFM光鏡圖見圖2。參考圖3是本發(fā)明得到的樣品AFM掃描結(jié)果圖，y方向是臺(tái)階高度，X方向是臺(tái)階寬度。從圖3可以觀察到側(cè)壁的陡直度很好，臺(tái)階表面質(zhì)量和高度都滿足設(shè)計(jì)要求。通過控制Al2O3薄膜生長(zhǎng)時(shí)間，可以生成0-50納米任意高度的納米臺(tái)階，得到的納米臺(tái)階表面光滑，高度精確。以上所述，僅為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。