[发明专利]一种薄硅工艺技术

说明书

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，尤其是微机械加工中的一种薄硅工艺技术。 

背景技术

随着半导体加工技术的成熟和完善，微电子机械系统MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)产业已成为一个重要的高新技术领域和研究工作的热点。大多数MEMS器件都是由薄膜构成，尤其在电容式压力传感器中，薄膜的质量直接关系到传感器能否正常工作。 

高量程的电容式压力传感器硅膜比较厚，例如用于高温环境的压力传感器，采用了47μm的Si/Al₂O₃薄膜，制作相对简单。而对许多低量程的电容式传感器来说，高质量超薄薄膜的制作变得尤其重要：在制作低量程的力平衡电容式真空传感器过程中，得到4μm或者更薄的硅膜是关键步骤。另外，薄膜硅太阳能电池在航空领域的应用十分广泛，它主要应用于对成本要求不高但对电池柔性和效率要求较高的军事应用中，如预警飞艇等军事移动目标的辅助动力源等。 

在上述高灵敏度器件和航空领域薄膜电池制作过程中，传统的单晶硅制备方法制备的硅膜较厚，不适于柔性的特殊应用领域，另外，制备较薄的单晶硅膜目前的方法比如MOCVD等，成本较高，制备工艺复杂，因此，实现大批量的生产存在一定困难。 

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术中的不足提供一种薄硅工艺技术，该技术可以制作较薄的硅膜，而且可有效缓解制作过程复杂、成本高的问题。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该种薄硅工艺技术，其步骤 包括：a、提供可预处理的硅片；b、清洗；c、提供可供硅片腐蚀的容器，将硅片平放于腐蚀容器底面；d、在容器中用氢氧化钾溶液刻蚀；e、抛光。 

所述的薄硅工艺技术中，在步骤a中，所述的硅片为结构完整、无裂纹的硅片，所述的硅片优选厚度小于等于200微米。 

所述的薄硅工艺技术中，在步骤b中，所用的清洗溶液所用的清洗溶液以过氧化氢溶液为基础，清洗时首先用硫酸和过氧化氢的酸性溶液清洗，再用超纯水清洗，再用水、过氧化氢和氨水的碱性溶液清洗，最后用水、过氧化氢和盐酸的酸性溶液清洗。 

所述的薄硅工艺技术中，在步骤c中，所述的可供硅片腐蚀的容器为石英容器。 

所述的薄硅工艺技术中，在步骤d中，容器内的工作温度为80摄氏度至90摄氏度。 

所述的薄硅工艺技术中，在步骤e中，所述的抛光采用双面抛光工艺。 

本发明具有以下突出的有益效果： 

1、由于所述的硅片优选厚度小于等于200微米，而且本工艺采用氢氧化钾溶液作为刻蚀溶液，腐蚀速度相对缓慢，因此有利于对腐蚀速率和所需硅片厚度的掌控，同时避免了因腐蚀速率过快而导致制作失败的问题。 

2、由于本技术在刻蚀后采用抛光工艺，而且在步骤e中，所述的抛光采用双面抛光工艺，所以制作出的硅膜表面更均匀、更光滑。 

3、由于本工艺中采用都是常用的器具和溶液，所以它成本较低，易操作，同时降低了工艺的复杂程度。 

附图说明

附图1是本发明的工艺流程图； 

附图2是本发明的薄硅制备示意图； 

附图3是本发明的硅片双面抛光示意图； 

附图标记说明：1容器，2硅片，3氢氧化钾溶液，4抛头，5抛光平台，6抛光垫。 

具体实施方式

如图1所示，该种薄硅工艺技术，其步骤包括：S1、提供可预处理的硅片2；S2、清洗；S3、提供可供硅片2腐蚀的容器1，将硅片2平放于腐蚀容器1底面；S4、在容器1中用氢氧化钾溶液3刻蚀；S5、抛光。 

本发明的薄硅工艺技术，在步骤S1中，所述的硅片2为结构完整、无裂纹的硅片，所述的硅片2优选厚度小于等于200微米。在本实施例中，硅片2厚度为150微米。 

本发明的薄硅工艺技术，在步骤S2中，所用的清洗溶液为过氧化氢溶液，具体操作步骤为，将硅片2先用成分比为硫酸∶双氧水＝5∶1或4∶1的酸性液清洗，然后用超纯水冲洗，再用成分比为水∶双氧水∶氨水＝5∶2∶1或5∶1∶1或7∶2∶1的碱性清洗液清洗，由于双氧水的氧化作用和氨水的络合作用，许多金属离子形成稳定的可溶性络合物而溶于水；然后使用成分比为水∶双氧水∶盐酸＝7∶2∶1或5∶2∶1的酸性清洗液，由于双氧水的氧化作用和盐酸的溶解，以及氯离子的络合性，许多金属生成溶于水的络离子，从而达到了清洗的目的，为后面的腐蚀工艺做准备。