[發明專利]柔性硅片的制備方法

有效

• 申請號: 201810517115.6
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN110526202B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 馮雪;蔣曄;陳穎;付浩然;張柏誠;劉蘭蘭
• 申請（專利權）人: 浙江清華柔性電子技術研究院;清華大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 杭州華進聯浙知識產權代理有限公司 33250
• 代理人: 李麗華

本發明涉及柔性硅片的制備方法，包括步驟：提供一硅片，所述硅片包括第一表面、與所述第一表面相背的第二表面、以及位于所述硅片周側的側面；在所述硅片的所述第一表面和所述側面上形成抗刻蝕層；在所述硅片的所述第二表面上刻蝕形成微結構；采用反應離子刻蝕技術刻蝕形成有所述微結構的硅片，減薄所述硅片；去除所述微結構和所述抗刻蝕層，得到柔性硅片。本發明柔性硅片的制備方法能夠實現全面積減薄，且減薄效率高，成品率高。

技術領域

本發明涉及半導體加工技術領域，特別是涉及柔性硅片的制備方法。

背景技術

微納電子器件是信息的基礎單元，實現其柔性及可延展化，并能夠適應非平面的工作環境(比如人體)，將突破現在電子器件的應用范圍，促進信息與人的融合。以傳統硅材料為基體的無機微納電子器件，一旦實現柔性將會極大拓展微電子器件的應用范圍和領域，并改變人類的生活方式。

目前，硅片的減薄技術主要有磨削、研磨、化學機械拋光(CMP)、干式拋光(drypolishing)、電化學腐蝕(electro chemical etching)、濕法腐蝕(wet etching)、等離子輔助化學腐蝕(PACE)、常壓等離子腐蝕(atmospheric downstream plasma etching，ADPE)等。其中，磨削、研磨、機械拋光和干式拋光等可以起到維持原面積的作用，但極限厚度不夠低，不能得到柔性硅片。而電化學、濕法、包括等離子體等方法減薄的過程中由于硅片暴露在腐蝕液或者等離子中，因此側面也會同時反應，導致無法維持原有的硅片面積。因此，需要一種能在足夠低的厚度極限上實現全面積減薄的柔性硅片的制備方法。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種柔性硅片的制備方法，所述柔性硅片的制備方法能夠實現全面積減薄，且減薄效率高。

一種柔性硅片的制備方法，包括步驟：

提供一硅片，所述硅片包括第一表面、與所述第一表面相背的第二表面、以及位于所述硅片周側的側面；

在所述硅片的所述第一表面和所述側面上形成抗刻蝕層；

在所述硅片的所述第二表面上刻蝕形成微結構；

采用反應離子刻蝕技術刻蝕形成有所述微結構的硅片，減薄所述硅片；

去除所述微結構和所述抗刻蝕層，得到柔性硅片。

上述柔性硅片的制備方法具有以下優點：第一、反應離子刻蝕過程中，由于等離子體活性較強，將具有一定厚度的硅片單純曝露在等離子體中，硅片會在減薄的同時沿四周同時縮小。因此，在進行反應離子刻蝕之前，先采用抗刻蝕層同時保護硅片的第一表面和側面，使其不暴露在等離子體中，從而實現硅片全面積單向減薄，減薄后硅片表面平整且無明顯翹曲問題。第二、直接對硅片表面進行反應離子刻蝕，速率較慢，周期較長。因此，先在硅片上形成微結構，提高硅片表面的比表面積，使暴露在等離子體中的硅片表面更多，增加離子刻蝕的有效接觸面積，從而能有效增加刻蝕速率。第三、電化學和濕法等化學方法的減薄反應是各向異性，因而在化學方法中引入微結構時，減薄反應會受到微結構的影響而不均勻。而反應離子刻蝕的減薄反應是各向同性，能沿著微結構直接減薄，因而微結構的引入可提升刻蝕速率。同時，反應離子刻蝕方法全面積減薄速率均勻可控，可重復性高，能達到更低的極限厚度。第四、機械方法減薄的過程由于平整度不夠高，使硅片在很薄之后就容易因表面的不平整直接導致碎片；化學方法減薄由于硅片需要放置入溶液中反應，反應本身放熱和產生氣泡，取出的過程也較易碎片；而上述反應離子刻蝕技術由于在硅片的第一表面和側面采用抗刻蝕層保護，可平整的置放于襯底臺面，減薄過程不易碎片，因此可以相對提高成品率。

附圖說明

圖1為柔性硅片的制備方法的流程示意圖。

圖中：1、硅片；2、抗刻蝕層；3、微結構；4、柔性硅片。

具體實施方式