[发明专利]用光刻工艺在高定向热解石墨上加工微结构的方法

权利要求书

1.用光刻工艺在高定向热解石墨上加工微结构的方法，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤1：表面平整化，使用研磨机研磨HOPG表面，对其抛光； 

步骤2：表面清洗； 

步骤3：淀积一层SiO₂薄膜或者金属薄膜作为HOPG的掩膜； 

步骤4：涂胶,旋涂一层厚度均匀的光刻胶作为SiO₂薄膜或者金属薄膜的掩膜； 

步骤5：光刻； 

步骤6：图形化HOPG的掩膜： 

若HOPG的掩膜是二氧化硅，使用氢氟酸或者氢氧化钾、浓氨水湿法腐蚀图形化掩膜层，或者使用氟硫化物作为反应气体刻蚀的方法图形化掩膜层；若HOPG的掩膜是金属，根据能腐蚀金属但不能溶解光刻胶和石墨的原则配制适当的腐蚀液图形化掩膜层； 

步骤7：干法刻蚀HOPG： 

步骤8：除去光刻胶： 

在刻蚀结束后，用丙酮浸泡，超声清洗去除残余光刻胶； 

步骤9：除去HOPG的掩膜:使用和第6步一样的操作去除残留的HOPG的掩膜，得到表面具有设计图形的微结构的HOPG。 

2.如权利要求1所述的用光刻工艺在高定向热解石墨上加工微结构的方法，其特征在于，所述步骤2中表面清洗的过程为：先将HOPG浸泡于纯水中，采用2万赫兹到20万赫兹的频率，每升水不低于30w的功率，超声清洗不低于5分钟；然后将HOPG依次浸泡于丙酮和乙醇两种液体中，超声清洗不低于5分钟，洗完后用纯水冲洗不低于1分钟；接着把双氧水、盐酸和纯水按照体积比1:1:6～1:2:50配制洗液，加热温度范围50℃到80℃，清洗HOPG不低于5分钟；最后用纯水冲洗不低于1分钟并干燥。

3.如权利要求1所述的用光刻工艺在高定向热解石墨上加工微结构的方法，其特征在于，所述步骤7中干法刻蚀HOPG的具体过程为：用MEMS行业常用的各种干法刻蚀设备，包括圆筒式、平板式、顺流等离子体、平面三极、反应离子刻蚀（RIE）、深 度反应离子刻蚀（DRIE）、电子回旋加速震荡（ECR）、分布式ECR、感应耦合等离子体刻蚀（ICP）或磁增强反应离子刻蚀（MERIE）以及其它干法刻蚀设备，使用氧气或者氟碳化合物气体刻蚀HOPG，在HOPG表面加工出具有设计图形的微结构。