[发明专利]一种薄膜平面化的半导体工艺

权利要求书

1.一种薄膜平面化的半导体工艺，其特征在于：具体工艺步骤如下：

S1将带有绝缘介质层的硅片洗净后，准备光刻，此时绝缘介质层(2)在硅衬底(1)上；

S2光刻，光刻胶(3)在绝缘介质层(2)上；

S3用光刻胶(3)作掩膜，ICP刻蚀，刻蚀凹槽；

S4选择好刻蚀参数，在刻蚀完成后去胶，并用台阶仪测量所刻蚀凹槽的深度；

S5溅射金属，溅射的厚度为上一步测出的对应深度，则此时溅射的金属材料(4)刚好能填平S3所刻蚀的凹槽；

S6用有机溶液剥离掉多余的金属。

2.根据权利要求1所述的一种薄膜平面化的半导体工艺，其特征在于：在涉及到的薄膜为石墨烯薄膜时，绝缘介质层(2)为300nm厚度的二氧化硅。

3.根据权利要求1所述的一种薄膜平面化的半导体工艺，其特征在于：使用的光刻胶(3)为负胶，未被光刻胶(3)覆盖处是需要刻蚀出凹槽的部分。

4.根据权利要求1所述的一种薄膜平面化的半导体工艺，其特征在于：所述刻蚀方法为干法刻蚀。

5.根据权利要求1所述的一种薄膜平面化的半导体工艺，其特征在于：所用的有机溶液需确保溶解掉S3中的光刻胶(3)。

6.根据权利要求1所述的一种薄膜平面化的半导体工艺，其特征在于：应用到石墨烯的光电探测器中，

S1将带有绝缘介质层的硅片洗净后，光刻形成栅电极的图形；

S2用器件上面的光刻胶作掩膜，ICP刻蚀50s；

S3选择好刻蚀参数，在刻蚀完成后去胶，并用台阶仪测量所刻蚀的深度为90nm；

S4考虑到测量误差，决定溅射金属Ti/Au 15/70nm，此时金属的厚度大致能填平S3所刻蚀的凹槽；

S5剥离掉多余金属部分，剥离完成后的溅射的金属材料(4)即为栅电极；

S6PECVD生长300nm SiO₂作为绝缘层；

S7甩胶，准备光刻源、漏电极图形；

S8光刻完成后的源、漏电极图形；

S9与刻蚀栅电极凹槽的步骤类似，仍然用光刻胶作掩膜，ICP刻蚀3min；

S10刻蚀完成后去胶，用台阶仪测量所刻蚀的深度约为300nm；

S11为了使溅射的Ti/Au能填满凹槽，并考虑到误差，决定实际溅射Ti/Au 100/290nm；

S12剥离掉多余的金属部分，只留下源、漏电极结构；这样就完成了石墨烯光电探测器的器件结构，将石墨烯转移到器件上；

S13采用CVD方法在Cu片上生长石墨烯，在石墨烯上甩胶PMMA，然后在150℃的热板上烘10min；

S14配置Cu的腐蚀液，腐蚀液成分为CuSO₄15g、HCl溶液50ml和去离子水50ml，腐蚀掉Cu；

S15腐蚀4小时后捞出石墨烯薄膜，置于清水中2小时；

S16将石墨烯薄膜转移到做好结构的衬底上，晾干，烘15min；

S17光刻，去掉多于的石墨烯，留下形成PN结的石墨烯(5)。