[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公开说明书
[11]公开号CN 1796958A
[43]公开日2006年7月5日
[21]申请号200410091941.7[22]申请日2004.12.30
[21]申请号200410091941.7
[71]申请人清华大学
地址100084北京市海淀区清华大学物理系
共同申请人鸿富锦精密工业（深圳）有限公司
[72]发明人刘亮 唐洁 柳鹏 胡昭复 杜秉初 郭彩
林 陈丕瑾 葛帅平 范守善 [51]Int.CI.G01M 3/02 (2006.01)G01N 35/00 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 2 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明涉及一种标准漏孔的制作方法。本发明
所提供的标准漏孔制作方法包括以下步骤：提供一
基底；在基底上形成一催化剂薄膜，其具有预定图
案结构；在催化剂的位置生长出预定尺寸及数目的
一维纳米结构；在基底上形成一第二膜层；去除一
维纳米结构，使在第二膜层中形成尺寸与一维纳米
结构相应的通孔，从而获得一标准漏孔。本发明通
过数目、形状及尺寸可控的一维纳米结构作为制造
获得漏率可控性好、可自定标的标准漏孔；从而解
决了现有技术中漏孔可控性差，且必须借助其它设
备对其漏率值进行标定的不足。
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1.一种标准漏孔的制作方法，其包括以下步骤：提供一基底；在基底上形成一催化剂薄膜，其形成有预定图案结构；在上述催化剂的位置生长出预定尺寸及数目的一维纳米结构；在生长有一维纳米结构的基底上形成一第二膜层；去除一维纳米结构，使在第二膜层中形成尺寸与一维纳米结构相应的通孔。
2.如权利要求1所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述基底包括硅。
3.如权利要求2所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述硅的晶向包括硅<111>、硅<110>和硅<100>。
4.如权利要求1所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述催化剂薄膜包括金、铁、钴、银薄膜。
5.如权利要求1所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述催化剂薄膜的厚度范围为0.2nm～10nm。
6.如权利要求5所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述催化剂薄膜的厚度为1nm。
7.如权利要求1所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述图案结构的尺寸不大于1μm。
8.如权利要求1所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述一维纳米结构的直径范围为10nm～500nm。
9.如权利要求1所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述一维纳米结构的长度范围为100nm～100μm。
10.如权利要求1所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述催化剂薄膜是通过蒸镀、溅射及电镀方法形成的。
11.如权利要求10所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述图案结构是通过光刻技术及电子束刻蚀技术形成的。
12如权利要求1所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述催化剂薄膜是通过印刷法形成的。
13.如权利要求1所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述一维纳米结构包括硅纳米线、二氧化硅纳米线、氮化镓纳米线、磷化铟纳米线、氧化锌纳米线。
14.如权利要求1所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述第二膜层的材
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质包括金属材料、玻璃及陶瓷。
15.如权利要求14所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述金属材料包括铜、镍、钼。
16.如权利要求1所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述第二膜层是通过蒸镀、溅射、电镀及有机金属化学气相沉积方法形成的。 17.如权利要求1所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述一维纳米结构及基底材料是通过反应离子蚀刻、湿法蚀刻及等离子体蚀刻方法去除的。 18.如权利要求1所述的标准漏孔的制作方法，其特征在于所述标准漏孔的漏率范围为10-3托·升/秒～10-15托·升/秒。
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一种标准漏孔的制作方法
【技术领域】
本发明涉及一种标准漏孔的制作方法，尤其是一种通导型标准漏孔的制作方法。
【背景技术】
标准漏孔是在规定条件下(入口压力为100kPa±5％，温度为23±7℃)，漏率是已知的一种校准用的漏孔。标准漏孔是真空科学技术及其应用领域一种常用的必不可少的计量器具，特别是标准氦漏孔，它是目前已得到广泛应用的氦质谱检漏仪中必备的相对计量标准，使用标准漏孔定期对氦质谱检漏仪的最主要参数—检漏灵敏度进行校准，从而准确给出被测系统漏气速率的数量级大小。
标准漏孔具有恒定漏率，它又叫定流量发生器，通常可分为两大类，第一类为通导型标准漏孔，如铂丝-玻璃非匹配标准漏孔、金属压扁型标准漏孔；第二类为渗透型标准漏孔，如石英薄膜标准漏孔。国家技术监督局专门为此制定了JJG793-92标准漏孔的国家计量鉴定规程。
参见刘秀林在文献《航空计测技术》Vol.21，No.5,43-45(2001)“标准漏孔及其校准”一文，目前所使用的铂丝-玻璃非匹配标准漏孔，漏率范围一般为10-6～10-8托·升/秒，其是一种将直径在0.1～0.15mm的铂丝与11#硬质玻璃做非匹配封结后，利用两种材料膨胀系数的不同而得到的漏孔。因此在制造过程中难以人为地控制标准漏孔的尺寸大小、数目，漏率大小受控性差，其漏率必须借助其它设备对其进行标定才能确定，不能自定标；温度会导致材料热胀冷缩，因此其易受温度变化的影响，漏率的稳定性差。
金属压扁型标准漏孔，漏率范围一般为10-6～10-8托·升/秒，是一种将一定直径的无氧铜管或可伐管用油压机压扁后产生漏隙，从而形成标准漏孔。但是，在制造过程中标准漏孔的孔径尺寸大小难以精确
控制，漏率大小可控性差，其漏率必须借助其它设备对其进行标定才能确定，不能自定标。 石英薄膜标准漏孔，漏率范围一般为10-7～10-11托·升/秒，是目前使用较多的一种标准漏孔，其是将石英玻璃管吹制成各种直径和厚度的薄膜球泡，利
200410091941.7说 明 书 第2/7页用石英只能使氦气渗透通过，而其它气体通不过的特点制成的标准漏孔。由于薄膜球泡由吹制而成的，因此薄膜球泡的大小及其所包括的通孔数目难以控制，通孔的尺寸难以获取，从而在制造过程中漏率大小可控性差，其漏率必须借助其它设备对其进行标定才能确定，不能自定标；并且，石英薄膜标准漏孔只适用于氦气，限制了其应用范围。
如上所述，目前所使用的标准漏孔如铂丝-玻璃非匹配标准漏、金属压扁型标准漏孔、石英薄膜标准漏孔等，由于其制造过程中漏率大小的可控性差，漏率必须借助其它设备对其漏率值进行标定(可参见万昭志、叶盛等人在文献《真空电子技术》No.2,39-41(2002)中“标准漏孔校准中若干问题及其解决办法”一文)，不能实现自定标。
有鉴于此，有必要提供一种标准漏孔，其具有漏率大小可控性好、能自定标等优点。
【发明内容】
为解决现有技术中标准漏孔漏率大小可控性差，漏率必须借助其它设备对其进行标定等不足，本发明的目的在于提供一漏率大小可控性好、能自定标标准漏孔的制作方法。
为实现本发明的目的，本发明所提供的一种标准漏孔的制作方法，其包括以下步骤：
提供一基底；
在基底上形成一催化剂薄膜，其形成有预定图案结构(P a t t e r n)； 在上述催化剂的位置生长出预定尺寸及数目的一维纳米结构； 在生长有一维纳米结构的基底上形成一第二膜层；
去除第二膜层中的一维纳米结构，在第二膜层中形成尺寸与一维纳米结构相应的通孔，从而获得一标准漏孔。
所述基底包括硅基底。
所述硅基底的晶向包括硅<111>、硅<100>和硅<110>；优选为硅<111>。 优选的，所述催化剂薄膜包括金(Au)、铁(Fe)、钴(Co)、银(Ag)。 所述催化剂膜层的厚度范围为0.2n m～10n m；优选为1n m。 优选的，所述图案结构的尺寸不大于1μm。
优选的，所述一维纳米结构的直径范围为10n m～500n m。
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