[发明专利]一种对单晶硅表面进行微结构化的方法

权利要求书

1. 一种对单晶硅表面进行微结构化的方法，包括下述几个步骤：

第一步：对单晶硅片进行清洗和亲水化处理，

第二步：将经清洗和亲水化处理后的单晶硅片置入酸腐蚀溶液中进行液态蚀刻，其中：所述的酸腐蚀溶液为按体积比为HF溶液：HNO₃溶液：水 = 4-10%：9-30% ：60-87%配制的混合溶液，腐蚀温度为50℃，腐蚀时间为10-20分钟，

第三步：将经液态蚀刻处理后的单晶硅片进行光化学蚀刻，操作过程为：

单晶硅片放入按体积比为HF溶液：H₂O₂溶液= 3：1配制的混合溶液，单晶硅片表面到液面距离为1mm，然后用能量密度为0.5-1kJ/m²的532nm的Nd：YAG激光对单晶硅片表面进行照射，其中：激光脉冲宽度为5ns、重复频率为30Hz、照射次数为150-1500次。

2.根据权利要求1所述的对单晶硅表面进行微结构化的方法，其特征在于，所述的第二步中的HF溶液的浓度为40wt%，HNO₃溶液的浓度为70wt%，水为去离子水。

3.根据权利要求1所述的对单晶硅表面进行微结构化的方法，其特征在于，所述的第三步中的HF溶液的浓度为15wt%，H₂O₂溶液浓度为30wt%。

4. 根据权利要求1所述的对单晶硅表面进行微结构化的方法，其特征在于，所述的第一步对单晶硅片进行清洗和亲水化处理，其操作过程为：单晶硅片首先进行超声波清洗和烘干处理；然后在按体积比为SOCl₂：DMF：H₂O = 1.5：0.5：8配制的清洗液中浸泡20-30分钟；接着去离子水清洗后再将其放入质量分数为5% 的十二烷基硫酸钠水溶液中浸泡1-5小时；再经超声波清洗2-3次、每次5分钟；再用二次去离子水清洗2-3次后干燥，得到表面清洁及亲水化处理的单晶硅片。

5. 根据权利要求4所述的对单晶硅表面进行微结构化的方法，其特征在于，所述的单晶硅片首先进行超声波清洗处理为：依次在无水乙醇、丙酮中进行超声波清洗处理各15分钟。

6.根据权利要求1-5之一所述的对单晶硅表面进行微结构化的方法，其特征在于，第二步中：HF溶液：HNO₃溶液：水 = 10%：10% ：80%，腐蚀时间为15分钟；第三步中：能量密度为1kJ/m²，照射次数为1100次。