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1. WO2022007615 - AUTO-FILLING THREE-ARM-TYPE THERMAL SCANNING PROBE FOR USE IN MICRO-NANO MANUFACTURING

Publication Number WO/2022/007615
Publication Date 13.01.2022
International Application No. PCT/CN2021/100920
International Filing Date 18.06.2021
IPC
G01Q 70/18 2010.1
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING-PROBE MICROSCOPY
70General aspects of SPM probes, their manufacture or their related instrumentation, insofar as they are not specially adapted to a single SPM technique covered by group G01Q60/196
16Probe manufacture
18Functionalisation
G01Q 70/10 2010.1
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING-PROBE MICROSCOPY
70General aspects of SPM probes, their manufacture or their related instrumentation, insofar as they are not specially adapted to a single SPM technique covered by group G01Q60/196
08Probe characteristics
10Shape or taper
G01Q 70/14 2010.1
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING-PROBE MICROSCOPY
70General aspects of SPM probes, their manufacture or their related instrumentation, insofar as they are not specially adapted to a single SPM technique covered by group G01Q60/196
08Probe characteristics
14Particular materials
B81C 99/00 2010.1
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
99Subject matter not provided for in other groups of this subclass
B82Y 40/00 2011.1
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
82NANOTECHNOLOGY
YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE  OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
40Manufacture or treatment of nanostructures
Applicants
  • 浙江大学 ZHEJIANG UNIVERSITY [CN]/[CN]
Inventors
  • 胡欢 HU, Huan
  • 茅仁伟 MAO, Renwei
Agents
  • 北京方圆嘉禾知识产权代理有限公司 BEIJING FINELAND IP FIRM
Priority Data
202010662491.110.07.2020CN
Publication Language Chinese (zh)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) AUTO-FILLING THREE-ARM-TYPE THERMAL SCANNING PROBE FOR USE IN MICRO-NANO MANUFACTURING
(FR) SONDE DE BALAYAGE THERMIQUE DE TYPE À TROIS BRAS À REMPLISSAGE AUTONOME À UTILISER DANS DES MICRO ET NANO-FABRICATIONS
(ZH) 一种用于微纳米制造的自填料三臂式热扫描探针
Abstract
(EN) An auto-filling three-arm-type thermal scanning probe for use in micro-nano manufacturing. The probe consists of a three-arm-type cantilever (16), metal contact solder pads (22), nickel-chromium alloy heating electrodes for printing (23), nickel-chromium alloy heating electrodes for conveying (24), and a polymer storage area (27), is manufactured by employing a conventional micro-nano processing process such as lithography and wet etching. A gradient density design of the nickel-chromium alloy heating electrodes for conveying (24) is utilized to generate a continuous temperature gradient transition, thereby implementing the continuous conveyance of a printed material from the polymer storage area (27) to a tip area, thus implementing auto-filling, which can be seamlessly integrated with a CMOS process, the printed material can be completely removed by acetone or an oxygen plasma that are commonly used in the CMOS process without producing stains. Moreover, a micro-nano processing method requires only an atomic force microscope that costs much less than an electron-beam lithography machine or an extreme ultraviolet lithography machine, prints in room temperature, and has the characteristics of being inexpensive and easy to use.
(FR) Sonde de balayage thermique de type à trois bras à remplissage autonome à utiliser dans des micro et nano-fabrications. La sonde est constituée d'un porte-à-faux de type à trois bras (16), de plots de soudure à contact métallique (22), d'électrodes de chauffage en alliage nickel-chrome pour l'impression (23), d'électrodes de chauffage en alliage nickel-chrome pour le transport (24), et d'une zone de stockage de polymère (27), est fabriquée à l'aide d'un procédé de micro et nano-traitement classique tel que la lithographie et la gravure humide. Une conception de densité de gradient des électrodes de chauffage en alliage nickel-chrome pour le transport (24) est utilisée pour générer une transition de gradient de température continue, ce qui permet de mettre en œuvre le transport continu d'un matériau imprimé depuis la zone de stockage de polymère (27) vers une zone de pointe, ce qui permet de mettre en œuvre un remplissage autonome, pouvant être intégré sans interruption à un procédé CMOS, le matériau imprimé pouvant être complètement éliminé par de l'acétone ou un plasma d'oxygène couramment utilisés dans le procédé CMOS sans produire de taches. De plus, un procédé de micro et nano-traitement ne nécessite qu'un microscope à force atomique présentant des coûts bien inférieurs à une machine de lithographie par faisceau d'électrons ou à une machine de lithographie extrême ultraviolet, imprime à température ambiante, et présente les caractéristiques d'être peu coûteux et facile à utiliser.
(ZH) 一种用于微纳米制造的自填料三臂式热扫描探针,探针由三臂式悬臂梁(16)、金属接触焊盘(22)、打印用镍铬合金加热电极(23)、输运用镍铬合金加热电极(24)和聚合物存储区(27)组成,采用光刻、湿法刻蚀等常规微纳加工工艺制作得到,利用输运用镍铬合金加热电极(24)的梯度密度设计,产生连续的温度梯度变化,从而实现打印料物从聚合物存储区(27)到针尖区的持续性输运,实现自填料,可以和CMOS工艺无缝集成,且打印出的材料可以通过CMOS工艺中常用的丙酮或者氧气等离子体彻底消除,没有沾污;而且微纳米加工方法只需要造价远远低于电子束光刻机或者极紫外光刻机的原子力显微镜,在常温下打印,具有成本低、使用简单的特点。
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