TW201820021A

TW201820021A - 用於極紫外線微影之石墨烯薄膜

Info

Publication number: TW201820021A
Application number: TW106122440A
Authority: TW
Inventors: 陳俊郎; 游秋山; 涂志強; 張宗裕; 蔡嘉雄; 劉丙寅; 李信昌; 林志誠; 林雲躍
Original assignee: 台灣積體電路製造股份有限公司
Priority date: 2016-09-01
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2018-06-01
Also published as: CN107797378A

Abstract

本發明之實施例提供一種形成石墨烯薄膜的方法，包括：沈積一第一材料層於一第一基板之上；沈積一石墨烯層於所述第一材料層之上。此方法更包括沈積一非晶矽層於所述石墨烯層之上；將所述非晶矽層與一第二基板接合，因而形成一構件。此方法還包括對所述構件進行熱退火，因而將所述非晶矽層轉變為一氧化矽層。此方法還包括自所述構件除去所述第一基板；以及自所述構件除去所述第一材料層，因而將所述石墨烯層裸露出來。

Description

用於極紫外線微影之石墨烯薄膜

本發明實施例涉及積體電路製造技術領域，特別是涉及一種形成用於微影製程中之石墨烯薄膜的方法。

當半導體工業因為追求更高的元件密度而邁向奈米製程時，使用於半導體製造中的微影工具則需要更高的表現、更低的費用以及更嚴格的要求。例如是極紫外線微影等許多製程技術被使用於支援較小積體電路元件的臨界尺寸要求。極紫外線微影術係使用極紫外線區域中的輻射，其具有約1到100奈米間的波長，例如是13.5奈米，此波長係短於深紫外線微影技術所使用的波長(例如是193奈米微影術)。極紫外線微影技術係使用將極紫外線自一光源(radiation source)反射至一目標(例如是晶圓)的光罩(或是掩膜)，因此將圖案自光罩移轉至此目標上。在一極紫外線光罩表面上的任何缺陷(以及附著在此極紫外線光罩上的缺陷)會導致此目標上的影像產生缺陷。因此，於微影製程中保護極紫外線光罩表面就變得十分重要。

並不像使用於深紫外線中的光罩，其傳統上是使用薄膜來保護光罩表面，但是現今的技術難以大量製造極紫外線光罩合用的保護薄膜。其中一個原因是極紫外線微影的輻射波長十分短且一般所使用的傳統薄膜框架(membrane of traditional pellicles)會大量吸收此極紫外線的輻射光使得在短暫的使用後會產生大量的熱而變形同時也會大幅減少能抵達目標上的極紫外線能量。因此也需要在這些方面上進一步改善。

100‧‧‧極紫外線微影系統

102‧‧‧光源

104‧‧‧輻射光束

106‧‧‧聚光元件

108‧‧‧光罩

109‧‧‧薄膜框架

110‧‧‧光罩平台

111‧‧‧薄膜框

112‧‧‧投影光學元件

114‧‧‧目標平台

116‧‧‧目標

300‧‧‧構件

302‧‧‧第一基板

304‧‧‧第一材料層

306‧‧‧石墨烯層

307‧‧‧碳原子

308‧‧‧非晶矽層

310‧‧‧第二基板

312‧‧‧氧化矽層

314‧‧‧載具

本發明實施例之各實施態樣可藉一併參照下列實施方式段落內容及各圖示理解。請注意，為了便於說明或符合業界實務，圖中顯示的特徵可能並非以精確比例繪示，或其尺寸可能並非精準，可以是隨意的增加或減少以方便討論。本發明實施例所附圖示說明如下：第1圖顯示可以從本發明實施例的方案產生許多優點的微影系統的簡化方塊示意圖。

第2圖顯示根據本發明某些實施例之形成一極紫外線微影系統中的薄膜的製程流程圖。

第3A-3L圖顯示根據本發明某些實施例之一裝置製程不同階段中的剖面圖。

以下揭露依據本發明之各種實施例或範例，俾供實施本發明各標的之各技術特徵。為簡明扼要闡述本發明實施例，以下將以明確特定範例描述各元件及其配置。惟，此些說明理應為單純示範，並非用以限制本發明。舉例來說，以下描述在一第二技術特徵上形成一第一技術特徵，可理解其包括此等第一、第二技術特徵為直接接觸的實施例及此等第一、第二技術特徵之間尚有其他技術特徵形成，以致第一、第二技術特徵並非直接接觸的實施例。除此之外，為使本說明書內容簡單明瞭，在此亦可於不同範例中重複使用圖示元件符號及/或字元，然並非用以限定此些實施例及/或配置。

其次，空間對應關係的詞語，諸如「向其之下」、「在下方」、「較低」、「以上」、「較高」及其類，可隨意用於此以描述圖示中一元件或技術特徵之於其他元件或技術特徵之空間關係。空間對應關係的詞語包括元件在使用或操作中的各種方向及圖示中描述的方向，除此之外，與其相關的裝置可旋轉，如旋轉90度或轉向其他方向，而可對應地解釋此些空間對應關係的詞語。

本說明書大致與半導體製造所使用的裝置相關。更特定的是，本說明書與使用於極紫外線微影系統中的一薄膜框架(pellicle membrane)以及製作此薄膜框架的方法有關。根據本發明之實施例，此新式薄膜框架包含一石墨烯層，其可以是單層石墨烯或多層石墨烯(包括兩層或超過兩層)。石墨烯基本上是一層石墨，一層sp²鍵結碳原子成蜂窩狀晶格(六邊形)排列。石墨烯具有非常適合使用於極紫外線微影術的特性。舉例而言，一石墨烯層可以非常薄，例如是幾奈米(nm)到幾十奈米。此外，石墨烯是目前已知最硬的物質，其硬度超過鑽石的四十倍。還有，石墨烯的熱傳導及電傳導性極佳且幾乎是透明的。雖然石墨烯具有上述之優良特性，但是石墨烯尚未能量產作為深紫外線微影的薄膜框架。其中一個困難點是幾乎無法取得一層或幾層的石墨烯而不造成其損傷(例如產生皺痕及/或斷裂)。要作為極紫外線微影之薄膜框架的話，此石墨烯層必須平整，最好是具有越少的皺痕越好。要不然，這些皺痕不但會影響微影術的成像，同時也會造成薄膜框架的變形。本發明實施例提供一種可以大量生產平整薄膜框架的製程。

為了討論的便利性，本發明實施例使用"一材料層"來稱呼包含此材料的一層。如此，此材料層除了此特定材料外或許還包含其他元素或添加物。舉例而言，"一鎳層"係用來稱呼包含鎳的一層雖然此層中或許還包含其他的元素。此外，"一矽基板"係用來稱呼包含矽的一基板雖然此基板中或許還包含矽以外的其他元素。

第1圖顯示可以從本發明一個或多個實施例的方案產生許多優點的一範例極紫外線微影系統100的簡化方塊示意圖。此系統100包括一光源102其產生一輻射光束104、聚光元件106、在一光罩平台110上的一光罩108、安置於光罩108上一薄膜構件107，其具有固定在一薄膜框111上的一薄膜框架109、投影光學元件112、和在一目標平台114上的一目標116。在本發明實施例中，此系統100可以是步進機或掃描器。

在本發明一實施例中，此光源102提供具有在極紫外線波長範圍內的輻射光束104，例如約1-100奈米。在一實施例中，此輻射光束104具有約13.5奈米的波長。此聚光元件106包括多層鍍膜的收集器與許多入射鏡。此聚光元件106組態為收集輻射光束104與修正其形狀，以及提供此輻射光束104的一細束至一光罩108上。

也可以稱為掩膜的此光罩108，包括一個或多個目標積體電路元件的圖案。此光罩108對輻射光束104提供一圖案化的空間影像。在此實施例中，此光罩108是一反射式光罩，且可以與例如是相位移光罩(PSM)及/或光學近場更正(OPC)等解析度增強技術搭配。此薄膜框111是一硬框。在一實施例中，此薄膜框111是由陽極處理鋁合金構成。在此實施例中，薄膜框架109包含一石墨烯層。此薄膜框架109保護此光罩108的表面不會受到外界汙染物傷害。因為景深的不同，此薄膜框架109表面的雜質並不會影響到由光罩108產生的圖案化空間影像。此光罩平台110係使用例如真空來固定光罩108，並且在此極紫外線微影系統100的對準、聚焦、調整高度及曝光等操作時移動此光罩108以提供正確的位置。

此投影光學元件112包括一個或多個鏡片以及複數個鏡子。這些鏡片可以具有小於1的放大率來縮小光罩108上的圖案化空間影像至目標116上。在此實施例中，此目標116是具有光阻塗佈之半導體晶圓，其係對輻射光束104很敏感。此目標116固定在目標平台114上，此目標平台114在此極紫外線微影系統100的對準、聚焦、調整高度及曝光等操作時移動此目標116以提供正確的位置，使得光罩108上的圖案化空間影像被重複地曝光(可經由其他的微影方法)到目標116上。於此目標116在輻射光束104下曝光之後，其會移到其他的工具中進行後續的製程。舉例而言，此目標116可以再進行顯影及不同的蝕刻製程以完成目標積體電路元件的製造。

此薄膜框架109在此極紫外線微影系統100中扮演一個十分重要的角色，因為它會減少影像的瑕疵且同時延長光罩108的使用壽命。傳統的薄膜框架(例如使用於深紫外線微影術中)通常是由硝化纖維、氟樹脂、塑膠樹脂、合成石英玻璃、或是類似的材料構成，且通常是幾微米厚。這些薄膜框架無法在實際的極紫外線微影系統中使用因為它們會大量吸收極紫外線輻射。在本發明的實施例中，此薄膜框架109包含一石墨烯層(或是一石墨烯薄膜)，其相較於傳統使用於深紫外線中的薄膜框架，是更薄且更強壯。然而，幾乎無法取得一層或幾層的石墨烯作為極紫外線微影之薄膜框架而不造成其損傷。一個典型的石墨烯層損傷是在提取過程中造成石墨烯層的斷裂及/或產生皺痕。因為他的大表面能量及平面外延展性，沒有結構支撐的平坦石墨烯薄膜相較於捲動狀(例如式圓柱狀)是不穩定的。本發明實施例提供一種新的改良製程可以產生大致無皺痕且平坦的石墨烯層的方法。此新的改良製程可以用來大量生產作為極紫外線微影之薄膜框架的石墨烯層。當然，這些石墨烯層並不侷限僅作為極紫外線微影的薄膜框架。

第2圖顯示根據本發明某些實施例之形成一極紫外線微影系統中的薄膜的製程方法200流程圖。額外的操作可以於此方法進行之前、之中、或之後提供，且在此方法的某些實施例中此處所描述的某些操作可以被取代、跳過或是調整其順序。此方法200僅是一個範例，並非用來限制其只能使用在說明書或是申請專利範圍所明示的說明中。

在操作202，此方法200(第2圖)接收一第一基板302(第3A 圖)。在本發明的實施例中，此第一基板302是矽基板，例如包含矽的基板。此矽可以是單晶矽或是多晶矽。在一實施例中，此第一基板302是例如是8吋或是12吋晶圓之矽晶圓。在其他的實施例中，此第一基板302是一矽晶圓之一部分。在替代實施例中，此第一基板302可以包括氮化矽、例如是砷化鎵的一種或多種三五族半導體。在一實施例中，此第一基板302可以根據一目標薄膜的尺寸而是圓形或長方形的。在不同的實施例中，此第一基板302的厚度可以是幾微米到幾百微米厚。

在操作204，此方法200(第2圖)沈積一第一材料層304於此第一基板302上如第3B圖所示。因為第一材料層係用來沈積一石墨烯層於其上，所以此第一材料層304也可以稱為一"石墨烯基板"。在本發明的實施例中，此第一材料層304包含鎳，因此其也可以稱為一鎳層304。在本發明的實施例中，此鎳層304是利用濺鍍沈積，且具有一厚度在50到500奈米的範圍內，例如是50到100奈米。在其他的實施例中，此鎳層304的厚度約是100奈米。在替代實施例中，此第一材料層304可以包含矽、銅、玻璃、鋁、鈷、鐵、鋼、金、白金、鈦、鉬、鎵、钌、銀、鎢、銥或是陶瓷。在不同的實施例中，此第一材料層304可以使用例如是化學氣相沈積、物理氣相沈積、電鍍等合適方法所沈積。此外，此第一材料層304可以包含與基板302不同的材料或是成分。在某些實施例中，可以在基板302與此第一材料層304間形成一額外的層次。舉例而言，可以在矽基板302與此鎳層304間形成一氧化矽層。

在操作206，此方法200(第2圖)沈積一石墨烯層306於此第一材料層304上如第3C圖所示。在本發明的實施例中，此石墨烯層306包含一單層石墨烯或多層石墨烯(包括兩層或超過兩層)。在本發明的實施例中，此石墨烯層306是利用化學氣相沈積沈積。舉例而言，此化學氣相沈積製程可以包括四個階段。在第一階段中，一例如是氫的還原性氣體以一合適的流量(例如10sccm到1000sccm)通入反應室中。此反應室設定在例如是攝氏600到1000度的合適溫度下。在第二階段中，碳自此第一材料層304(例如鎳)的本體中分離至此第一材料層304的表面。在第三階段中，因為反應室的溫度下降而發生碳沈澱。在第四階段中，當反應室逐漸降溫時第一材料層304的晶界作為此石墨烯層306生長之活性地點。舉例而言，反應室的溫度可以以每分鐘500度到每分鐘5度的速率降溫。此石墨烯層306也可以利用業界熟知的其他方式沈積。在本發明的實施例中，此石墨烯層306的厚度是在5到50奈米的範圍內，例如是5到10奈米。舉例而言，可以沈積約5奈米厚的石墨烯層306。在其他的範例中，可以沈積約20奈米厚的石墨烯層306。此石墨烯層306的厚度可以視極紫外線微影系統中所使用的極紫外線輻射的波長而調整。另一方面，在相同的極紫外線輻射波長下，較厚的石墨烯層會比較薄的石墨烯層吸收更多的極紫外線輻射。因此，希望能使用足夠薄的石墨烯層以最大化極紫外線輻射通過的效率。另一方面，石墨烯層是相對較脆的，與其他很多金屬材料相比其是具有相對較低的斷裂韌性。因此，希望能使用足夠厚的石墨烯層以避免在薄膜製造、組裝和運送的過程中產生斷裂。

在操作208，此方法200(第2圖)沈積一層308於此石墨烯層306上如第3D圖所示。在本發明的實施例中，此層308包含非晶矽，因此也可以稱為非晶矽層308。在本發明的實施例中，此非晶矽層308使用化學氣相沈積沈積，其反應條件為使用矽甲烷前驅氣體在溫度範圍約攝氏600度及壓力約0.1到10torr下進行。在替代實施例中，此非晶矽層308在溫度範圍約攝氏560 到640度下進行。會在以下解釋的，此非晶矽層308會轉變成一氧化矽層且可以是薄膜框架(例如包含石墨烯層306和一氧化矽層兩者的薄膜框架)的一部分，因此，此非晶矽層308的厚度可以視極紫外線微影系統中所使用的極紫外線輻射的波長而調整。在本發明的實施例中，此非晶矽層308的厚度是在50到150奈米的範圍內。在一實施例中，此非晶矽層308的厚度約100奈米。

在操作210，此方法200(第2圖)將此非晶矽層308與一第二基板310接合(bond)，因此形成一構件300如第3E圖所示。在本發明的實施例中，此第二基板310是包含矽，例如矽基板。此矽基板310可以是單晶矽或是多晶矽。在一實施例中，此第二基板310是例如是8吋或是12吋晶圓之矽晶圓。在其他的實施例中，此第二基板310是一矽晶圓之一部分。在替代實施例中，此第二基板310可以包括氮化矽、例如是砷化鎵的一種或多種三五族半導體。此第一基板302和第二基板310可以是相同或不同的形狀。在本發明的實施例中，此非晶矽層308與一第二基板310係藉由凡德瓦力結合。

在操作212，此方法200(第2圖)是將此構件300進行退火，因此將此非晶矽層308轉變為氧化矽層312如第3F圖所示。在本發明的實施例中，此構件300是在溫度範圍約攝氏600到1000度且含有氧氣的環境下進行退火。此退火製程將此非晶矽層308轉變為主要是氧化矽的一層312。因此，此層312也可以稱為氧化矽層312。此外，此退火製程會增強第二基板310與氧化矽層312間的鍵結，其有益於後續的製程，例如在第一基板302與鎳層304間的製程。

在操作214，此方法200(第2圖)將第一基板302自此構件300上移除。在一實施例中，操作214包含磨碎製程(grinding process)或是一化學機械研磨(CMP)製程後再進行一次或多次的蝕刻製程。更進一步說明此實施例，磨碎製程或是化學機械研磨(CMP)製程係部分除去此第一基板302直到此構件300中僅剩下薄薄的一層第一基板302。舉例而言，剩下的第一基板302薄層的厚度是在30到50埃的範圍內。如此可防止磨碎製程或是化學機械研磨(CMP)製程會意外的除去第一材料層304或傷害了石墨烯層306。在一實施例中，步驟214使用計時器來決定何時停止上述之磨碎製程或是化學機械研磨(CMP)製程。磨碎製程或是化學機械研磨(CMP)製程後的製程中，操作214使用蝕刻製程來除去剩下的第一基板302薄層，此蝕刻製程可以是一溼蝕刻或乾蝕刻製程。此蝕刻對第一基板302具有選擇性且會停止在第一材料層304。舉例而言，可以使用包括稀釋氫氟酸、氫氧化鉀溶液、氨水、包含氫氟酸、硝酸及/或醋酸的水溶液或是其他適合的蝕刻液等的溼蝕刻製程。舉例而言，也可以使用包括含氧氣體、含氟氣體(如CF₄、SF₆、CH₂F₂、CHF₃及/或C₂F₆)、含氯氣體(如Cl₂、CCl₄、CHCl₃及/或BCl₃)、含溴氣體(如HBr及/或CHBr₃)、含碘氣體、其他適合的電漿及其組合等電漿的乾蝕刻製程。在此第一基板302包含矽及此第一材料層304包含鎳的實施例中，此蝕刻製程可以是使用氫氧化鉀溶液的溼蝕刻，其會選擇性的蝕刻矽而不會蝕刻鎳。在替代實施例中，此蝕刻製程可以是使用含氟氣體(如CF₄、SF₆、CH₂F₂、CHF₃及/或C₂F₆)電漿作為反應氣體的乾蝕刻，此含氟氣體也會選擇性的蝕刻矽而不會蝕刻鎳。

在其他的實施例中，操作214使用一乾蝕刻製程(例如沒有使用磨碎製程、化學機械研磨(CMP)製程或是溼蝕刻製程)將第一基板302整個移除。此乾蝕刻製程對第一基板302具有選擇性且會停止在第一材料層304。此蝕刻製程可以使用上述的一種或多種蝕刻氣體。在此第一基板302包含矽及此第一材料層304包含鎳的實施例中，此乾蝕刻製程可以是使用含氟氣體(如CF₄、SF₆、CH₂F₂、CHF₃及/或C₂F₆)電漿作為反應氣體的乾蝕刻，此含氟氣體會選擇性的蝕刻矽基板302而停止在鎳層304。在其他另外的實施例中，操作214可以使用一溼蝕刻製程而將第一基板302整個移除，此溼蝕刻製程可以使用上述的一種或多種蝕刻溶液。使用上述實施例之一將第一基板302自此構件300上移除之後，第一材料層304的表面304'就會裸露出來如第3G圖所示。

在操作216，此方法200(第2圖)將此構件300中的第一材料層304移除。在一實施例中，移除第一材料層304之前，操作216清潔第一材料層304裸露的表面304'。如此會移除之前製程中(例如磨碎製程、化學機械研磨(CMP)製程及/或是第一基板302的蝕刻製程)任何的殘留物。之後，操作216使用一次或多次蝕刻製程將第一材料層304移除。在第一材料層304包含鎳的一實施例中，操作216將此構件300微微浸泡於包含氯化鐵的溶液中而除去此鎳層304。在另一實施例中，操作216使用含氯氣體電漿作為反應氣體的乾蝕刻製程而除去此鎳層304。舉例而言，此乾蝕刻製程可以藉由供應氯氣和氧氣進入放有此構件300的蝕刻反應室中，進而產生感應耦合電漿而除去此鎳層304。在另一例中，此乾蝕刻製程可以藉由供應三氯化硼氣體和氬氣進入放有此構件300的蝕刻反應室中，進而產生感應耦合電漿而除去此鎳層304。在此鎳層304自構件300上除去後，石墨烯層306的表面306'就會裸露出來如第3H圖所示。

在操作218，此方法200(第2圖)將石墨烯層306的裸露表面306' 進行清潔或處理以改善此石墨烯層306的品質。當此石墨烯層306在操作206沈積在第一材料層304之時，某些碳原子307或許會擴散進入此第一材料層304的晶界，如第3I圖所示。其結果是，於第一材料層304除去之後或許還會有碳殘留物於石墨烯層306的裸露表面306'。操作218施加氧電漿於石墨烯層306的裸露表面306'。此氧電漿會移除任何殘留的碳殘留物，且會使石墨烯層306的裸露表面306'更平滑，改善了石墨烯層306的純度及平坦度。

在操作220，此方法200(第2圖)將此構件300放置在一載具314上如第3J圖所示。在一實施例中，此石墨烯層306，更特定的是其表面306'與載具314直接接觸。在一實施例中，此載具314是不具吸附性的載具而是用靜電作為吸附的機制。舉例而言，此載具314是陶瓷材料且使用一個或多個電池提供電力來產生靜電。此外，此載具314僅是在沿著此載具314的邊緣(例如此載具314的邊邊)與石墨烯層306附著。舉例而言，此載具314是一杯狀(例如吸盤狀)，且當此構件300放置在一載具314上時僅有此杯的邊緣與此石墨烯層306直接接觸。在一實施例中，此載具314的邊緣限制了此薄膜的形狀使得此石墨烯層306在後續製程中會平坦地延展。使用如此載具314的一個好處是其可以輕易地與此石墨烯層306連接或脫離而不會傷害到此石墨烯層306。

在操作222，此方法200(第2圖)將第二基板310自此構件300上移除。在一實施例中，操作222是使用一乾蝕刻製程將此第二基板310移除。舉例而言，此乾蝕刻製程可以使用包括含氧氣體、含氟氣體(如CF₄、SF₆、CH₂F₂、CHF₃及/或C₂F₆)、含氯氣體(如Cl₂、CCl₄、CHCl₃及/或BCl₃)、含溴氣體(如HBr及/或CHBr₃)、含碘氣體、其他適合的電漿及其組合等電漿。此外，可以控制此乾蝕刻製程只移除第二基板310而仍保留氧化矽層312於此石墨烯層306上(如第3K圖所示)。在其他的實施例中，操作222是使用磨碎製程或是一化學機械研磨(CMP)製程後再進行一次或多次的蝕刻製程來移除第二基板310。更進一步說明此實施例，磨碎製程或是化學機械研磨(CMP)製程係使用一定時器控制使得此磨碎製程或是化學機械研磨(CMP)製程不會誤將氧化矽層312除去。

請參閱第3K圖，顯示此構件300放置在一載具314上。此構件300包括此石墨烯層306及氧化矽層312於此石墨烯層306上。在一實施例中，此方法200可以進一步舉例而言利用一乾蝕刻製程將氧化矽層312除去，而僅保留石墨烯層306延展地附著在載具314上。更進一步描述此實施例，此方法200可以隨後將此石墨烯層306固定在一薄膜框(例如第1圖之薄膜框111)上，而隨後將此載具314與此石墨烯層306分離(操作224)。

在操作224，此方法200(第2圖)將載具314移除，導致此構件300如第3L圖所示。此構件300僅具有石墨烯層306和在氧化矽層312一同作為一薄膜框架(例如第1圖之薄膜框架109)。舉例而言，一薄膜框(例如第1圖之薄膜框111)可以與此構件300黏著以形成一薄膜構件107(第1圖)。此薄膜框可以與石墨烯層306或是氧化矽層312黏著。當此薄膜框與石墨烯層306黏著時，氧化矽層312就變成此薄膜框架的外層而此石墨烯層306就變成此薄膜框架的內層。反過來說，當此薄膜框與氧化矽層312黏著時，石墨烯層306就變成此薄膜框架的外層而此氧化矽層312就變成此薄膜框架的內層。

在上述製程中，此石墨烯層306總是被至少一薄膜或是裝置支撐住，例如被此第一材料層304、非晶矽層308、氧化矽層312或是載具314所支撐。因此，此石墨烯層306總是延展且其形狀在整個製程中仍是大致維持相同的。其結果是，此石墨烯層306大致是沒有皺痕或斷裂的。此外，本發明的實施例中使用到許多不同的乾蝕刻製程，其具有可以維持此石墨烯層306沒有皺痕或斷裂的優點。更進一步而言，本發明的實施例可以應用於石墨烯薄膜框架的大量生產製程中。這些僅是由本發明的實施例所能提供優點的一些範例，並非用來限制本發明的範疇。

根據一例示目的，本說明書實施例提供一種形成石墨烯薄膜的方法，包括沈積一第一材料層於一第一基板之上；及沈積一石墨烯層於所述第一材料層之上。此方法更包括沈積一非晶矽層於所述石墨烯層之上以及將所述非晶矽層與一第二基板接合，因而形成一構件。此方法還包括對所述構件進行熱退火，因而將所述非晶矽層轉變為一氧化矽層。此方法還包括自所述構件除去所述第一基板；以及自所述構件除去所述第一材料層，因而將所述石墨烯層裸露出來。

根據另一例示目的，本說明書實施例提供一種形成石墨烯薄膜的方法，包括沈積一鎳層於一第一矽基板之上；及沈積一石墨烯層於所述鎳層之上。此方法更包括沈積一非晶矽層於所述石墨烯層之上；以及藉由凡德瓦力將所述非晶矽層與一第二矽基板接合，因而形成一構件。此方法還包括對所述構件進行熱退火，因而將所述非晶矽層轉變為一氧化矽層。此方法還包括自所述構件除去所述第一矽基板；自所述構件除去所述鎳層；將所述構件放置在一載具上，其中所述載具直接與所述石墨烯層接觸；以及，將所述構件放置在所述載具之後，自所述構件除去所述第二矽基板。

根據又一例示目的，本說明書實施例提供形成石墨烯薄膜的方法，包括沈積一鎳層於一第一基板之上；沈積一石墨烯層於所述鎳層之上。此方法更包括沈積一非晶矽層於所述石墨烯層之上；及所述非晶矽層與一第二基板接合，因而形成一第一構件。此方法還包括將所述第一構件中的所述非晶矽層轉變為一氧化矽層；自所述第一構件除去所述第一基板及鎳層；及將所述第一構件放置在一載具上，因而形成一第二構件。此方法還包括自所述第二構件除去所述第二基板。

前述實施例中描述之諸特徵可使發明所屬領域中具有通常知識者便於理解本說明書之實施態樣，並可利用本說明書為實現相同目的及/或達成相同功效，設計或改進其他製造程序或裝置結構。發明所屬領域中具有通常知識者亦應理解此些均等手法並非脫逸於本說明書所含要旨與範圍之外，且其可在本說明書所含要旨與範圍之內進行變更、置換及改造。

Claims

一種形成石墨烯薄膜的方法，包括：沈積一第一材料層於一第一基板之上；沈積一石墨烯層於所述第一材料層之上；沈積一非晶矽層於所述石墨烯層之上；將所述非晶矽層與一第二基板接合，因而形成一構件；對所述構件進行熱退火，因而將所述非晶矽層轉變為一氧化矽層；自所述構件除去所述第一基板；以及自所述構件除去所述第一材料層，因而將所述石墨烯層裸露出來。