[發明專利]刻蝕硅結構、形成刻蝕硅結構的方法及其用途

有效

• 申請號: 201280063754.0
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN104011261B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 劉峰名;Y·江;M·格林
• 申請（專利權）人: 奈克松有限公司
• 主分類號: C23C18/16
• 分類號: C23C18/16;C23C18/31
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張英;王玉桂

1.一種刻蝕硅的方法，所述方法包括以下步驟：

將第一金屬無電沉積在待刻蝕的硅表面上，其中無電沉積的所述第一金屬部分地覆蓋所述待刻蝕的硅表面；

將不同于所述第一金屬的第二金屬沉積在所述硅表面和無電沉積的所述第一金屬上，其中沉積的所述第二金屬的膜覆蓋所述待刻蝕的硅表面；

從覆蓋在所述第一金屬上的沉積的所述第二金屬的膜區域除去所述第一金屬和所述第二金屬以使所述第二金屬部分地覆蓋所述待刻蝕的硅表面；以及

通過將所述硅表面暴露于包含氧化劑和氟化物離子源的水性刻蝕組合物來刻蝕所述硅。

2.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，無電沉積的所述第一金屬在所述待刻蝕的硅表面上形成多個島。

3.根據權利要求4所述的方法，其中，所述島具有在10-200nm，可選地20-100nm的范圍內的直徑。

4.根據權利要求2或3所述的方法，其中，金屬島彼此分離。

5.根據權利要求2或3所述的方法，其中，多個金屬島中的至少一些是通過所述第一金屬的橋來連接的。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，在所述第二金屬的沉積之前，除去至少一些所述橋。

7.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，所述第一金屬和所述第二金屬獨立地選自銅、銀和金。

8.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，所述第一金屬的無電沉積包括將所述待刻蝕的硅表面暴露于包含所述第一金屬的離子和氟化物離子源或堿的水性組合物。

9.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，通過在含有電解質的電沉積浴中的電沉積使所述第二金屬沉積，所述電解質包含所述第二金屬的源。

10.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，在所述第二金屬的沉積之前，處理所述硅表面以除去二氧化硅。

11.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，所述氧化劑選自由O₂；O₃；H₂O₂；和NO₃^-、S₂O₈^2-、NO₂^-、B₄O₇^2-或ClO₄^-的酸或鹽或它們的混合物組成的組，并且優選地選自堿金屬硝酸鹽、硝酸銨以及它們的混合物。

12.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，刻蝕所述硅表面以形成由所述硅表面的刻蝕所形成的從刻蝕硅表面伸出的硅臺柱。

13.根據權利要求1-11中任一項所述的方法，其中，刻蝕所述硅表面以形成多孔硅。

14.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，所述硅處于塊狀硅，可選地硅片的形式。

15.根據權利要求1-13中任一項所述的方法，其中，所述硅處于硅粉的形式。

16.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，在將所述硅表面和所述第二金屬暴露于水性刻蝕制劑之前進行所述第一金屬的除去和所述第二金屬的覆蓋。

17.根據權利要求1-15中任一項所述的方法，其中，在單一步驟中進行所述第一金屬的除去和第二金屬的覆蓋以及所述硅表面的刻蝕。

18.根據權利要求17所述的方法，其中，所述單一步驟包括將具有所述第一金屬和所述第二金屬的硅表面暴露于所述水性刻蝕制劑以用于除去所述第一金屬和刻蝕所述硅表面。

19.一種刻蝕硅的方法，所述方法包括以下步驟：

將第一金屬無電沉積在待刻蝕的硅表面上，其中無電沉積的所述第一金屬部分地覆蓋所述待刻蝕的硅表面；

將能夠催化刻蝕硅的第二金屬的膜沉積在所述硅表面上和無電沉積的所述第一金屬上；以及

通過將所述硅表面暴露于包含氧化劑和氟化物離子源的水性刻蝕組合物來刻蝕所述硅。

20.根據權利要求19所述的方法，其中，所述第一金屬是鉍。