[发明专利]经硼先驱薄膜实现二硼化镁超导薄膜布图布线方法及装置

权利要求书

1.一种经硼先驱薄膜实现二硼化镁超导薄膜布图布线方法，它包括以下步骤：

(1)用化学气相沉积方法在衬底上制备出硼先驱薄膜，成膜温度为440℃～560℃，成膜时间为20min～60min；

(2)选择PI膜作为屏蔽膜，在硼先驱薄膜上布图布线，其制作流程如下：

a.在硼先驱薄膜表面涂覆一层均匀的PI膜，然后在130℃～150℃的温度下预固化30min～60min，再在PI膜表面涂覆一层均匀光刻胶膜；

b.利用常规的光刻技术将设计好的图形转移到光刻胶膜上，然后在乙二胺和水合肼的混合液中将没有被光刻胶膜屏蔽的PI膜腐蚀掉，再用光刻胶去膜剂去掉光刻胶膜，从而将设计好的图形转移到PI膜上；

c.将PI膜放入固化热处理装置中进行固化热处理，处理温度为室温～400℃，处理时间为450～500min，使PI膜脱水转化成高质量的聚酰亚胺膜；

d.将上述的固化好的样品放入浓双氧水溶液中，在水浴加热的条件下将没有被PI膜屏蔽的硼先驱薄膜腐蚀掉，再用乙二胺和水合肼的混合液中去掉PI膜，从而实现设计好的图形转移到硼先驱薄膜上；

(3)将上述制备的有图形的硼先驱薄膜样品和少量的镁放入密封的坩埚中，在高纯氩气中高温退火，得到与硼先驱薄膜图形相同的二硼化镁超导薄膜。

2.根据权利要求1所述的经硼先驱薄膜实现二硼化镁超导薄膜布图布线方法，其特征在于：硼先驱薄膜上层的PI膜的厚度为5μm～25μm。

3.根据权利要求1所述的经硼先驱薄膜实现二硼化镁超导薄膜布图布线方法，其特征在于：PI膜上层的光刻胶膜的厚度为2μm～3μm。

4.根据权利要求1所述的经硼先驱薄膜实现二硼化镁超导薄膜布图布线方法，其特征在于：乙二胺和水合肼的混合液中乙二胺与水合肼的体积比为2～3∶1，其对PI膜的腐蚀时间为1min～4min。

5.根据权利要求1所述的经硼先驱薄膜实现二硼化镁超导薄膜布图布线方法，其特征在于：双氧水溶液的质量百分比浓度为35％～50％。

6.根据权利要求1所述的经硼先驱薄膜实现二硼化镁超导薄膜布图布线方法，其特征在于：水浴加热温度为50℃～80℃，浓双氧水溶液腐蚀的时间为12min～20min。

7.根据权利要求1所述的经硼先驱薄膜实现二硼化镁超导薄膜布图布线方法，其特征在于：退火温度为780℃～840℃，退火时间为40min～100min。

8.根据权利要求1所述的经硼先驱薄膜实现二硼化镁超导薄膜布图布线方法，其特征在于：退火用的坩埚为通过螺纹密封可重复使用的钽坩埚。

9.如权利要求1所述的经硼先驱薄膜实现二硼化镁超导薄膜布图布线方法的热处理装置，其特征在于：该装置上部为样品室(1)，下部是高温烘箱(2)，二者中间为不锈钢热板(3)，下部设置有气体入口，上部出口经管道连接机械泵(4)。