[发明专利]一种微型空心硅针的制备方法

权利要求书

1.一种微型空心硅针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在表层长有二氧化硅层或氮化硅层的晶向的单晶硅片上涂覆光刻胶；

(2)通过光刻技术在单晶硅片上制作光刻胶的方形阵列图形；

(3)光刻胶显影后，通过HF蚀刻将光刻胶的图形转移到二氧化硅层，或者利用干法蚀刻将光刻胶的图形转移到氮化硅层；

(4)将单晶硅片放入腐蚀液中进行各向异性蚀刻，制造出微米级别的金字塔形表面；

(5)移除二氧化硅层或氮化硅层；

(6)在金字塔结构的反面采用光刻方式制备网格阵列，然后采用印刷银纳米颗粒组成的银浆或镀纳米厚度银膜的方式，在硅片背面沉积银膜，将银的纳米颗粒水溶液印刷到网格中，网格正中对应另一面金字塔结构的顶端，保证银的纳米颗粒放置的位置与背面的金字塔结构的顶端一一对应；

(7)将单晶硅片放入氢氟酸和双氧水的混合溶液中进行金属辅助的各向同性蚀刻，形成垂直的蚀刻通道，所述氢氟酸和双氧水的体积比是0.01～100：1。

2.根据权利要求1所述的微型空心硅针的制备方法，其特征在于，在步骤(1)之前对单晶硅片抛光、用去离子水清洗、烘干。

3.根据权利要求1所述的微型空心硅针的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中利用金属铬基材的掩膜制作方形阵列图形。

4.根据权利要求1所述的微型空心硅针的制备方法，其特征在于，步骤(4)中的腐蚀液是氢氧化钾溶液或者四甲基氢氧化铵溶液。

5.根据权利要求4所述的微型空心硅针的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钾溶液的浓度是1～80wt％，所述四甲基氢氧化铵溶液的浓度是5～50wt％。

6.根据权利要求1所述的微型空心硅针的制备方法，其特征在于，步骤(4)蚀刻要求的温度是25～85℃。

7.根据权利要求1所述的微型空心硅针的制备方法，其特征在于，步骤(5)具体为：利用HF移除二氧化硅层，或者利用热的饱和磷酸溶液移除氮化硅层。

8.根据权利要求1所述的微型空心硅针的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅层或者氮化硅层的厚度为20～250nm。