[發明專利]一種PMMA基石墨烯爆壓測試傳感器及其制造方法

有效

• 申請號: 202010438318.3
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111637801B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 張國棟;劉元;趙玉龍;韋學勇;孫警;余旺;張一中
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;F42B35/00;G01L9/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種PMMA基石墨烯爆壓測試傳感器的制造方法，其特征在于：一種PMMA基石墨烯爆壓測試傳感器，包括基底(1)，基底(1)上通過轉移工藝設有第一氮化硼(2)，第一氮化硼(2)上通過轉移工藝設有石墨烯(3)，石墨烯(3)上兩端通過MEMS工藝濺射有電極(5)，石墨烯(3)上通過轉移工藝設有第二氮化硼(4)，第二氮化硼(4)上設有封裝層(6)；

所述的一種PMMA基石墨烯爆壓測試傳感器的制造方法，包括以下步驟：

步驟1：在第一金屬箔(7-1)上生長單層石墨烯(3)，在石墨烯(3)表面旋涂第一光刻膠(8-1)，進行固化；

步驟2：配制第一金屬箔(7-1)的刻蝕液，將第一光刻膠(8-1)/石墨烯(3)/第一金屬箔(7-1)置于刻蝕液中對第一金屬箔(7-1)進行刻蝕；

步驟3：在第二金屬箔(7-2)上生長第一氮化硼(2)，當第一金屬箔(7-1)刻蝕完成后，用第一氮化硼(2)/第二金屬箔(7-2)目標襯底撈取第一光刻膠(8-1)/石墨烯(3)；

步驟4：配制第二金屬箔(7-2)的刻蝕液，將第一光刻膠(8-1)/石墨烯(3)/第一氮化硼(2)/第二金屬箔(7-2)置于刻蝕液中對第二金屬箔(7-2)進行刻蝕；當第二金屬箔(7-2)刻蝕完成后，用基底(1)目標襯底撈取第一光刻膠(8-1)/石墨烯(3)/第一氮化硼(2)；

步驟5：對第一光刻膠(8-1)/石墨烯(3)/第一氮化硼(2)/基底(1)表面的第一光刻膠(8-1)進行紫外線曝光，接著利用顯影液進行顯影，然后用去離子水進行漂洗，最后烘干；

步驟6：在石墨烯(3)/第一氮化硼(2)/基底(1)表面旋涂第二光刻膠(8-2)，并通過曝光顯影工藝露出電極位置；在第二光刻膠(8-2)/石墨烯(3)/第一氮化硼(2)/基底(1)表面濺射一層Au薄膜(5-1)；

步驟7：在Au薄膜(5-1)/第二光刻膠(8-2)/石墨烯(3)/第一氮化硼(2)/基底(1)的背面透過基底(1)對第二光刻膠(8-2)進行曝光，然后利用顯影液進行顯影，對Au薄膜(5-1)進行剝離，從而形成第一電極(5-2)和第二電極(5-3)；

步驟8：在第三金屬箔(7-3)上生長第二氮化硼(4)，并在第二氮化硼(4)表面上旋涂一層封裝層(6)；

步驟9：配制第三金屬箔(7-3)的刻蝕液，將封裝層(6)/第二氮化硼(4)/第三金屬箔(7-3)置于刻蝕液中對第三金屬箔(7-3)進行刻蝕；當第三金屬箔(7-3)刻蝕完成后，用步驟7形成的石墨烯(3)/第一氮化硼(2)/基底(1)目標襯底撈取封裝層(6)/第二氮化硼(4)；

步驟10：利用氧等離子體對封裝層(6)/第二氮化硼(4)/石墨烯(3)/第一氮化硼(2)進行刻蝕，形成所需的敏感元件尺寸并露出第一電極(5-2)和第二電極(5-3)，最終完成PMMA基石墨烯爆壓測試傳感器的制造。

2.根據權利要求1所述的一種PMMA基石墨烯爆壓測試傳感器的制造方法，其特征在于：所述的基底(1)采用有機玻璃(PMMA)塊材制作而成。

3.根據權利要求1所述的一種PMMA基石墨烯爆壓測試傳感器的制造方法，其特征在于：所述的第一氮化硼(2)和第二氮化硼(4)層數相同，且控制在1～3層。

4.根據權利要求1所述的一種PMMA基石墨烯爆壓測試傳感器的制造方法，其特征在于：所述的石墨烯(3)采用單層石墨烯。

5.根據權利要求1所述的一種PMMA基石墨烯爆壓測試傳感器的制造方法，其特征在于：所述的電極(5)采用Au材料，厚度為200nm。

6.根據權利要求1所述的一種PMMA基石墨烯爆壓測試傳感器的制造方法，其特征在于：所述的封裝層(6)采用有機玻璃(PMMA)材料，通過勻膠固化工藝制成，厚度為25μm。

7.根據權利要求1所述的一種PMMA基石墨烯爆壓測試傳感器的制造方法，其特征在于：所述的第一光刻膠(8-1)、第二光刻膠(8-2)采用AZ4620光刻膠，旋涂參數為：低速500rpm，時間9s；高速1500rpm，時間30s；固化時間20min，溫度85℃。