[發(fā)明專利]一種在晶體硅單面制備硅尖的膏體材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010110287.5
• 申請日: 2010-02-02
• 公開（公告）號: CN101787531A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣劼
• 申請（專利權(quán)）人: 蔣劼
• 主分類號: C23F1/10
• 分類號: C23F1/10;H01L31/18
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體微加工技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種在晶體硅單面制備硅尖的膏體材料。

背景技術(shù)

微尖是進(jìn)入微米、亞微米、納米領(lǐng)域時一種很重要的微構(gòu)件，已經(jīng)相繼應(yīng)用到隧道掃描顯微鏡、原子力顯微鏡、磁力顯微鏡和近場掃描光學(xué)顯微鏡中，在微尖的研制過程中，微尖的制備方法和材料都在不斷的改進(jìn)中，采用晶體硅制備微尖，由于硅材料本身的特性以及微加工工藝的日益成熟，使得硅尖易削尖，比其他材料制備的微尖相比更有競爭力；硅尖的應(yīng)用也日益廣泛。硅尖可廣泛用于真空微電子器件中，如原子力顯微鏡、微機(jī)械隧道傳感器等。

現(xiàn)有的硅尖的制備方法主要有各向異性濕法刻蝕法、各向同性濕法刻蝕法、反應(yīng)離子刻蝕法等。其中，各向異性濕法刻蝕法中，利用KOH溶液腐蝕制備硅尖具有簡單、易于實(shí)現(xiàn)、成本低廉、(100)晶面腐蝕速率均勻等優(yōu)點(diǎn)，因此現(xiàn)有的硅尖制備方法主要采用濕法刻蝕法，也可以采用光刻膠掩膜保護(hù)，開出窗口，背面增加保護(hù)層，然后進(jìn)行濕法刻蝕方法，均不能實(shí)現(xiàn)單面制程，濕法刻蝕法必須將整片硅片浸漬于刻蝕溶液中，因而過程不易控制，成品率不高，并且經(jīng)常會導(dǎo)致整批硅片的刻蝕失敗，在浸漬蝕刻過程中，背面的晶體硅同時被蝕刻，無謂的損耗了寶貴的晶體硅材料。

基于上述問題，本發(fā)明提出一種用于制備硅尖的膏體材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種在晶體硅單面制備硅尖的膏體材料及其使用方法。

本發(fā)明利用晶體硅各向異性腐蝕的特性機(jī)理，調(diào)配出一種非牛頓型的膏體材料，所述的膏體材料包括堿性物質(zhì)、隔離屏蔽劑和有機(jī)溶劑，其重量百分?jǐn)?shù)分別為5％-60％，5％-35％和20％-60％；其中所述堿性物質(zhì)優(yōu)選為有機(jī)堿和/或無機(jī)堿。

所述堿性物質(zhì)中，有機(jī)堿和無機(jī)堿均能實(shí)現(xiàn)蝕刻效果，優(yōu)選的，所述堿性物質(zhì)的重量百分?jǐn)?shù)為20％-45％；

所述隔離屏蔽劑的重量百分?jǐn)?shù)為15％-35％；

所述有機(jī)溶劑的重量百分?jǐn)?shù)為20％-40％；

其中，所述有機(jī)堿選自四甲基氫氧化銨(TMAH)、肼、羥胺及羥胺衍生物；

所述無機(jī)堿選自本領(lǐng)域常用的堿，如NaOH，KOH等；

所述隔離屏蔽劑選自氧化鋁、氧化鋯、炭黑等中的一種或多種；

所述有機(jī)溶劑選自二乙二醇丁醚，單乙二醇丁醚，C2-C4的醇類溶劑等中的一種或多種；

另外，所述的膏體材料還可以包括消泡劑、增稠劑中的一種或兩種，其用量分別為重量百分?jǐn)?shù)1％-5％、1％-10％；

所述消泡劑選自正丁醇、異丙醇、有機(jī)硅中的一種或多種；

所述增稠劑選自纖維素及其衍生物中的一種或多種。

所述膏體材料采用下述方法制備：將上述材料先進(jìn)行預(yù)混合攪拌，再進(jìn)行球磨，最后用三輥機(jī)機(jī)磨后出料。

本發(fā)明還提供所述的上述膏體材料的使用方法，包括以下步驟：

1)涂布：采用滾涂或絲印的方式，在晶體硅薄片單面均勻涂覆上述膏體材料，膏體厚度為50μm-110μm；

2)烘烤：經(jīng)過50-150℃的溫度烘烤3-5分鐘；

3)去除膏體：直接用清水噴淋沖洗去除膏體。

本發(fā)明的膏體材料組分簡單，制備方便，效果好，可用于晶體硅的表面加工，在晶體硅單面制備均勻致密(高度≤1μ)的硅尖列陣，從而成倍增加晶體硅的表面面積，降低硅基材料的厚度，實(shí)現(xiàn)了單面制程，為晶體硅片的減薄提供了實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，利用本發(fā)明的膏體材料制備的晶體硅對光波響應(yīng)敏感，可提高太陽能電池片的轉(zhuǎn)換效率；而且實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過控制膏體的溶質(zhì)含量(20％-80％)，可實(shí)現(xiàn)硅尖列陣的大小分布，制備方法簡單方便，易于控制；另外利用本發(fā)明的膏體材料制備硅尖，可減少了不必要的晶體硅損耗，大大節(jié)約成本、降低能耗、減少對環(huán)境的污染，為切割更薄得太陽能電池片提供了實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1?制備膏體材料

按下述配方制備膏體材料：稱取TMAH?50重量份，二乙二醇丁醚40重量份，氧化鋯5重量份，炭黑5重量份。

將上述材料按順序逐個添加，用大功率攪拌機(jī)攪拌4小時左右，轉(zhuǎn)入球磨機(jī)24小時，再用三輥機(jī)邊軋邊出料，之后用塑料大口瓶密封包裝。