[发明专利]一种晶圆级二维材料的转移方法及器件制备方法

权利要求书

1.一种晶圆级二维材料的转移方法，其特征在于，包括：

提供牺牲层衬底以及目标衬底，在所述牺牲层衬底上表面形成第一氧化层，在所述目标衬底上表面形成第二氧化层；

在所述第一氧化层的上表面形成二维材料层；

在所述二维材料层上表面形成第三氧化层，并对所述第三氧化层以及所述二维材料层进行刻蚀，露出部分第一氧化层，形成多个岛状结构；

形成包裹所述岛状结构的保护结构，各个岛状结构分别对应一个保护结构；在所述保护结构以及露出的部分第一氧化层上形成第四氧化层；

将所述第四氧化层与所述第二氧化层进行键合，并暴露各个岛状结构中的二维材料，以实现二维材料的晶圆级转移；

所述第二氧化层以及所述第四氧化层均为二氧化硅层；

将所述第四氧化层与所述第二氧化层进行键合，并暴露各个岛状结构中的二维材料，包括：

通过干法刻蚀去除牺牲层衬底；

通过平整工艺将二氧化硅上界面进行平整化，使得二氧化硅上表面位于所述二维材料上方；

对二氧化硅进行湿法腐蚀，使得二氧化硅的上表面低于所述二维材料层的上表面并且高于所述保护结构的下表面。

2.根据权利要求1所述的转移方法，其特征在于，所述第三氧化层为氧化铝层，所述在所述二维材料层上表面形成第三氧化层，包括：

在所述二维材料上表面沉积金属铝层；

金属铝层自然氧化后，在氧化后的金属铝层上表面沉积氧化铝层。

3.根据权利要求1所述的转移方法，其特征在于，所述对所述第三氧化层以及所述二维材料层进行刻蚀，露出部分第一氧化层，形成多个岛状结构，包括：

在所述第三氧化层上形成图案化的光刻胶；

以图案化的光刻胶为掩膜，通过湿法腐蚀对位于上部的所述第三氧化层进行图案化，形成图案化的第三氧化层后；

通过干法刻蚀对位于下部的所述二维材料层进行图案化，形成图案化的二维材料层；

清除图案化的光刻胶，得到多个岛状结构。

4.根据权利要求3所述的转移方法，其特征在于，所述通过湿法腐蚀对所述第三氧化层进行图案化，包括：

采用H₃PO₄与H₂O的体积比为1:3的磷酸溶液对所述第三氧化层进行图案化。

5.根据权利要求3所述的转移方法，其特征在于，所述通过干法刻蚀对所述二维材料进行图形化，包括：

采用氧等离子体对所述二维材料进行图案化。

6.根据权利要求1所述的转移方法，其特征在于，所述形成包裹所述岛状结构的保护结构，包括：

形成覆盖所述多个岛状结构的保护层；

在所述保护层上形成图案化的光刻胶，所述光刻胶在所述牺牲层衬底上的第一投影覆盖所述岛状结构在所述牺牲层衬底上的第二投影，并且第一投影的边缘与第二投影对应的边缘存在预设距离；

通过干法刻蚀对所述保护层进行图案化，并去除光刻胶，形成包裹所述岛状结构的保护结构。

7.根据权利要求6所述转移方法，其特征在于，所述预设距离选自10nm至20nm。

8.根据权利要求6所述的转移方法，其特征在于，所述保护层为氮化硅层。

9.一种基于晶圆级二维材料的器件制备方法，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的转移方法，该制备方法还包括：

实现二维材料的晶圆级转移后，在各个岛状结构中的二维材料的上表面形成栅介质层、源漏电极；

在栅介质层上表面形成栅电极。