[发明专利]一种适合石墨烯生长的衬底材料及其制作方法在审

专利信息
申请号: 202010351162.5 申请日: 2020-04-28
公开(公告)号: CN111515792A 公开(公告)日: 2020-08-11
发明(设计)人: 周志豪;杨柳;施明向;李志宇 申请(专利权)人: 福建晶安光电有限公司
主分类号: B24B9/16 分类号: B24B9/16;B24B37/04;B28D5/04;C30B29/20;C30B33/02;H01L21/02;H01L33/00
代理公司: 北京立成智业专利代理事务所(普通合伙) 11310 代理人: 王杰
地址: 362411 福*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 一种 适合 石墨 生长 衬底 材料 及其 制作方法
【权利要求书】:

1.一种适合石墨烯生长的衬底材料的制作方法,包括以下步骤:

1)对蓝宝石晶体进行切割,形成蓝宝石片状体毛坯;

2)将所述蓝宝石片状体毛坯进行研磨,形成蓝宝石片状体半成品;

3)将所述蓝宝石片状体半成品进行倒角、退火和抛光,获得适合石墨烯生长的蓝宝石片状体成品。

2.根据权利要求1所述的一种适合石墨烯生长的衬底材料的制作方法,其特征在于,所述步骤1)包括以下步骤:提供切割机、切割液,选用合适的晶棒,切去晶颈,将晶棒固定于旋转装夹装置上,利用上下移动的所述切割机进行切割,所述切割机采用20~30m/s的线速度、30~50m/pcs的耗线、8小时的切割时间和摇摆角度为8°以及38N的张力对晶棒进行切割,得到若干尺寸为4~6英寸的蓝宝石片状毛坯。

3.根据权利要求2所述的一种适合石墨烯生长的衬底材料的制作方法,其特征在于,所述切割液的各组分的重量百分比为:三乙醇胺1~7%,乙醇胺1~7%,壬酸1~5%。

4.根据权利要求1所述的一种适合石墨烯生长的衬底材料的制作方法,其特征在于,所述步骤2)包括以下步骤:提供研磨机、研磨液,所述研磨机采用0.4~1Kpa的使用压力、20~30rpm的转速对蓝宝石片状体毛坯进行研磨。

5.根据权利要求4所述的一种适合石墨烯生长的衬底材料的制作方法,其特征在于,所述研磨液的各组分的重量比为:碳化硼粉料5~6kg,水15~20kg,悬浮剂1~2kg。

6.根据权利要求1所述的一种适合石墨烯生长的衬底材料的制作方法,其特征在于,所述步骤3)包括以下步骤:将所述蓝宝石片状体半成品置于CNC机台夹具上,选取SD500~700目数的T型砂轮,设定倒后面幅2000±50um、倒角时间40s~45s,电机转速1200r/s~1700r/s,砂轮转速700~900rpm,进给量7~8mm/sec,倒角量80~150um,对已研磨完的蓝宝石片状体半成品进行边缘研削。

7.根据权利要求1所述的一种适合石墨烯生长的衬底材料的制作方法,其特征在于,所述步骤3)中包括以下步骤:将倒角完的蓝宝石片状体半成品进行退火处理,其中退火处理选取的温度为1400~1500℃,持温6~10小时。

8.根据权利要求1所述的一种适合石墨烯生长的衬底材料的制作方法,其特征在于,所述步骤3)中包括以下步骤:将退火完的蓝宝石片状半成品进行抛光机和抛光液中处理,其中抛光机的抛光作业的时间为200~300分钟,使用压力为200~250g/cm2,转速为40~50rpm,抛光液中氧化铝浆料与水的体积比为1:1。

9.一种适合石墨烯生长的衬底材料,其特征在于,采用权利要求1-8任意一项所述的适合石墨烯生长的衬底材料的制作方法制作形成,所述衬底材料的晶向角度(C to M)为0.23±0.03degree(°)、晶向角度(C to A)为0±0.03degree(°)、厚度为650±5um、平坦度≦4um、区域平坦度≦1um、翘曲度≦8um、弯曲度为[-2,-4]um、面幅为200±50um和粗糙度{FS:≦0.0002um;BS:0.7±0.1um}。

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