[发明专利]一种基于蓝宝石衬底的石墨烯薄膜切割方法在审
| 申请号： | 202110629373.5 | 申请日： | 2021-06-07 |
| 公开（公告）号： | CN113363148A | 公开（公告）日： | 2021-09-07 |
| 发明（设计）人： | 陈雨微;卞立安;刘培国;查淞;黄贤俊;刘晨曦;林铭团 | 申请（专利权）人： | 中国人民解放军国防科技大学 |
| 主分类号： | H01L21/304 | 分类号： | H01L21/304 |
| 代理公司： | 长沙国科天河知识产权代理有限公司 43225 | 代理人： | 陈俊好 |
| 地址： | 410073 湖*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 蓝宝石 衬底 石墨 薄膜 切割 方法 | ||
1.一种基于蓝宝石衬底的石墨烯薄膜切割方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：利用PMMA对石墨烯晶圆进行预处理，以在石墨烯晶圆上形成一层PMMA涂层；
S2：对经S1的石墨烯晶圆进行电子束曝光以在石墨烯晶圆上曝光出需要进行切割的图案，获得切割轨迹；
S3：将经S2的石墨烯晶圆进行前处理，然后去除石墨烯晶圆上的PMMA涂层；
S4：去除石墨烯晶圆切割轨迹上的石墨烯；
S5：按切割轨迹对石墨烯晶圆进行切割，获得S2曝光出的图案的石墨烯薄膜。
2.如权利要求1所述的石墨烯薄膜切割方法，其特征在于，步骤S1具体为：
以3500～4500r/min的转速在石墨烯晶圆上旋涂PMMA，静置，获的具有PMMA涂层的石墨烯晶圆。
3.如权利要求1或2所述的石墨烯薄膜切割方法，其特征在于，所述PMMA的分子量950K，所述PMMA涂层的厚度为420nm。
4.如权利要求1所述的石墨烯薄膜切割方法，其特征在于，在步骤S2中，所述电子束曝光的时间为4～5小时。
5.如权利要求1或4所述的石墨烯薄膜切割方法，其特征在于，在步骤S2中，对具有PMMA涂层的石墨烯晶圆使用型号为EBPG5000Plus的电子束曝光。
6.如权利要求1所述的石墨烯薄膜切割方法，其特征在于，在步骤S3中，所述前处理具体为：
将经S2的石墨烯晶圆置于水中20～40秒，取出吹干以去静电，然后把石墨烯晶圆放入金刻蚀液中1～3min以去掉电子束曝光过程中留下的金，水洗，氮气吹干。
7.如权利要求1所述的石墨烯薄膜切割方法，其特征在于，在步骤S3中，去除石墨烯晶圆上的PMMA涂层具体为：
将前处理后的石墨烯晶圆放入1:3甲基异丁酮与异丙醇的混合溶液中浸泡40～70秒，再用异丙醇浸泡40～70秒，以去除石墨烯晶圆上的PMMA涂层。
8.如权利要求1所述的石墨烯薄膜切割方法，其特征在于，步骤S4具体为：
将石墨烯晶圆放入反应离子刻蚀机中，用氧等离子体处理15秒以刻蚀石墨烯晶圆切割轨迹上的石墨烯，然后将被刻蚀的石墨烯残余吹掉。
9.如权利要求1所述的石墨烯薄膜切割方法，其特征在于，在步骤S5中，所述切割采用刀片型号为NBC ZB1050的DISCO切割机。
10.如权利要求1所述的石墨烯薄膜切割方法，其特征在于，所述石墨烯晶圆为直接生长于厚度为0.5mm蓝宝石绝缘基底上的单层石墨烯4英寸晶圆。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
