[發明專利]一種藍寶石襯底上亞微米級的圖形的制備方法

無效

• 申請號: 201210000329.9
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN102522467A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 陳鵬;王欒井;宋雪云;譚崇斌;徐峰;徐洲;吳真龍;高峰;邵勇
• 申請（專利權）人: 南京大學揚州光電研究院
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

1.一種藍寶石襯底上亞微米級圖形的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）在藍寶石襯底上淀積一層二氧化硅或氮化硅作為藍寶石襯底上精細光刻的光刻膠粘附層；

2）采用紫外光刻方法在步驟1）制成的藍寶石襯底上制備光刻膠幾何圖形掩膜層；?

3）利用真空蒸鍍設備在步驟2）制成的藍寶石襯底上蒸鍍多層金屬結構作為刻蝕藍寶石襯底的掩膜層，所述多層金屬結構為由金屬以金屬Ni和其它金屬?相間組成的A/Ni/B/Ni/C/Ni……結構，其中其它金屬A、B、C……分別為金屬Ti或者Cr或者Al或者In或者Ag或者Au；

4）將步驟3）制成的藍寶石襯底浸入沸騰的丙酮中，以超聲處理3min~15min，進行光刻膠剝離工藝，而后用去離子水沖洗干凈；

5）采用感應耦合等離子體干法刻蝕方法刻蝕步驟4）制成的藍寶石襯底，其中，將BCl₃、Cl₂和Ar混合形成的等離子氣體進行等離子對襯底進行刻蝕，刻蝕后，襯底上均勻排布柱體；所述等離子氣體中，BCl₃和Cl₂和Ar的混合的體積比為0～0.5︰0.5～1︰0～0.5；

6）將步驟5）制成的圖形藍寶石襯底放入鹽酸水溶液中進行加熱超聲處理，去除金屬掩膜層，而后用去離子水沖洗干凈；

7）將步驟6制成的藍寶石圖形襯底放入稀釋的氫氟酸中，或者加熱的磷酸溶液中去除光刻膠粘附層；而后將襯底放入丙酮、酒精中進行超聲處理，再用去離子水沖洗干凈。

2.根據權利要求1所述的一種藍寶石襯底上亞微米級圖形的制備方法，其特征在于：所述步驟1）的藍寶石襯底為(0001)或c面、(1-102)或r面、(10-10)或m面、(11-20)或a面或其他晶面的藍寶石襯底中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的一種藍寶石襯底上亞微米級圖形的制備方法，其特征在于：所述步驟1）所述光刻膠粘附層的厚度為5nm～300nm。

4.根據權利要求1所述的一種藍寶石襯底上亞微米級圖形的制備方法，其特征是：所述步驟2）所述光刻膠幾何圖形掩膜層的直徑或邊長為1μm～4μm，圖形之間的間隔為0.5μm～2.5μm。

5.根據權利要求1或4所述的一種藍寶石襯底上亞微米級圖形的制備方法，其特征是：在所述步驟2）中，首先在襯底上旋涂0.5μm～2.0μm的光刻膠，選擇真空接觸曝光模式，在紫外線波長為245nm～410nm的條件下曝光1～20sec，烘烤后經過40～130sec的顯影。

6.根據權力要求1所述的一種藍寶石襯底上亞微米級圖形的制備方法，其特征在于：所述步驟3）所述的多層金屬結構的層數為1～10層，其中每層其它金屬層的厚度為5nm～50nm，每層金屬Ni層的厚度為5nm～300nm。

7.根據權利要求1所述的一種藍寶石襯底上亞微米級圖形的制備方法，其特征在于：步驟5）所述柱體為直徑為1μm～4μm、高為0～2.5μm、間隔0.5μm～2.5μm的圓柱體。

8.根據權利要求1所述的一種藍寶石襯底上亞微米級圖形的制備方法，其特征在于：步驟5）所述柱體為邊長為1μm～4μm、高為0～2.5μm、間隔0.5μm～2.5μm的多邊形柱體。

9.根據權利要求1所述的一種藍寶石襯底上亞微米級圖形的制備方法，其特征在于：所述步驟6）的鹽酸水溶液的體積濃度為30%～70%，在40～80℃下對襯底超聲處理5～30min。

10.根據權利要求1所述的一種藍寶石襯底上亞微米級圖形的制備方法，其特征在于：所述步驟7）所述的使用稀釋至體積濃度為5～20%的氫氟酸水溶液，在室溫下浸泡襯底5～30min；或者使用體積濃度為85～88%的磷酸水溶液在120～250℃浸泡襯底5～30min。