[發(fā)明專利]一種銅催化刻蝕硅制備形貌可控絨面的方法

在審

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• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107887458A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李紹元;馬文會;鄒宇新;魏奎先;楊春曦;雷云;謝克強(qiáng);伍繼君;于潔;秦博;呂國強(qiáng);楊斌;戴永年
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: H01L31/0236
• 分類號: H01L31/0236;H01L31/18;H01L21/306;B82Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種銅催化刻蝕硅制備形貌可控絨面的方法，其特征在于具體包括以下步驟：

（1）將金剛石線切割后的硅片進(jìn)行清洗預(yù)處理；

（2）將步驟（1）預(yù)處理后的硅片放入含有金屬銅鹽、氧化劑和刻蝕劑的刻蝕液中，進(jìn)行銅催化化學(xué)刻蝕反應(yīng)，在硅片表面刻蝕出不同結(jié)構(gòu)的絨面，其中金屬銅鹽為Cu(NO₃)₂、CuCl₂、CuSO₄中的一種，氧化劑為H₂O₂、HNO₃、H₂CrO₄、FeCl₃溶液中的一種，刻蝕劑為HF，其中正金字塔結(jié)構(gòu)的刻蝕液為 HF-Cu(NO₃)₂-FeCl₃或HF-Cu(NO₃)₂-H₂CrO₄，且刻蝕液中各成分的濃度為HF 0.1 ~10 mol/L，Cu(NO₃)₂ 0.001~0.2 mol/L，F(xiàn)eCl₃或H₂CrO₄ 0.01~2 mol/L，倒金字塔結(jié)構(gòu)的刻蝕液為 HF-Cu(NO₃)₂-H₂O₂，且刻蝕液中各成分的濃度為 HF 0.1~10 mol/L，Cu(NO₃)₂ 0.01~0.4 mol/L，H₂O₂ 0.5~5.0 mol/L，蠕蟲狀織化表面結(jié)構(gòu)的刻蝕液為 HF-CuCl₂-H₂O₂，且刻蝕液中各成分的濃度為 HF 0.1~10 mol/L，CuCl₂ 0.01~5mol/L, H₂O₂ 0.2~5.0mol/L，凹坑型織化表面結(jié)構(gòu)的刻蝕液為HF-CuSO₄-H₂O₂，且刻蝕液中各成分的濃度為HF 0.1~10mol/L，CuSO₄ 0.01~5 mol/L，H₂O₂ 0.1~5.0 mol/L；

（3）依次用硝酸溶液、氫氟酸溶液和去離子水清洗刻蝕后的硅片，分別除去硅片表面殘留的金屬粒子、氧化層和化學(xué)殘留，即在硅表面制得形貌不同的絨面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅催化刻蝕硅制備形貌可控絨面的方法，其特征在于：步驟（1）的硅片為單晶硅片或多晶硅片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅催化刻蝕硅制備形貌可控絨面的方法，其特征在于：步驟（1）中金剛石線切割硅片后的硅片表層覆蓋的非晶硅層厚度為1～100nm，硅片表面的線痕高度為1～10μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅催化刻蝕硅制備形貌可控絨面的方法，其特征在于：步驟（1）的清洗預(yù)處理為將金剛石線切割后硅片放入質(zhì)量濃度為1～10%的HF 溶液中浸泡60～1800s，然后再用去離子水進(jìn)行超聲清洗。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅催化刻蝕硅制備形貌可控絨面的方法，其特征在于：步驟（2）中銅催化化學(xué)刻蝕反應(yīng)的溫度為15～95℃，刻蝕時間為5～600min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅催化刻蝕硅制備形貌可控絨面的方法，其特征在于：步驟（3）中硝酸的質(zhì)量濃度為5～68%，硝酸清洗的時間為1～30min，清洗溫度為 15～90℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅催化刻蝕硅制備形貌可控絨面的方法，其特征在于：步驟（3）中氫氟酸的質(zhì)量濃度為1～10%，硝酸清洗的時間為1～30min，清洗溫度為 15～90℃。