[发明专利]基于浓硼掺杂硅的可动微纳结构的制备方法

权利要求书

1.一种基于浓硼掺杂硅的可动微纳结构的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：在单晶硅衬底的上、下两面做掺杂，形成高浓度硼掺杂层、氧化硅层和硼硅相层；

步骤2：用氢氟酸清洗，碱溶液清洗，RCA清洗；

步骤3：采用低压化学气相沉积的方法双面生长富氮氮化硅层；

步骤4：在富氮氮化硅层的一面光刻、刻蚀，制作出微纳结构凹槽；

步骤5：在碱性溶液中溶解掉单晶硅衬底的部分本体硅，形成可动微纳结构；

步骤6：在氢氟酸中除去富氮氮化硅层，RCA清洗，获得浓硼掺杂硅的可动微纳结构。

2.根据权利要求1所述的基于浓硼掺杂硅的可动微纳结构的制备方法，其中所述的单晶硅衬底为P型的或N型，未掺杂或高阻型的，体掺杂浓度小于2×10¹⁹cm^-3；单晶硅衬底的晶面取向为任意方向晶面。

3.根据权利要求1所述的基于浓硼掺杂硅的可动微纳结构的制备方法，其中所述的高浓度硼掺杂层的厚度为100nm至50μm；掺杂层硼浓度为3E19cm^-3至1E21cm^-3。

4.根据权利要求3所述的基于浓硼掺杂硅的可动微纳结构的制备方法，其中所述掺杂工艺是高温扩散或离子注入；高温扩散采用两步法，首先预淀积，取出硼源片后，高温推进再分布；预淀积的温度为800-1050℃，再分布的温度为1000-1300℃；离子注入法是在常温下进行，激活再分布的温度为1000-1300℃；为了得到足够的掺杂浓度及厚度，离子注入、激活再分布可以多次循环使用。

5.根据权利要求1所述的基于浓硼掺杂硅的可动微纳结构的制备方法，其中所述氢氟酸清洗是采用浓氢氟酸，在常温下浸泡1小时，目的是充分去除掺杂产生的氧化硅层；或是采用稀释的氢氟酸，在加热下清洗，实现去除氧化硅的效果；用大量去离子水冲洗，并用柔软湿润无尘纸擦拭，将表面覆着物硼硅相层去除干净；用5％-40％的四甲基氢氧化铵碱性溶液在70-90℃下清洗基片，将非单晶硅部分溶解除去；或者用10％-40％的氢氧化钾碱性溶液在20-80℃清洗基片溶解去非单晶硅；最后用半导体工艺中的标准RCA清洗，并用大量去离子水冲洗，获得干净的单晶硅表面。

6.根据权利要求1所述的基于浓硼掺杂硅的可动微纳结构的制备方法，其中所述低压化学气相沉积生长富氮氮化硅，用于辅助浓硼掺杂硅抵抗碱性溶液腐蚀，富氮氮化硅的厚度为100-1000nm。

7.根据权利要求1所述的基于浓硼掺杂硅的可动微纳结构的制备方法，其中采用光刻制作出所设计的微纳结构凹槽，是采用干法刻蚀，去除氮化硅层，再干法深刻蚀浓硼掺杂硅和体硅，达到设计深度；其是采用光刻补偿、各向异性刻蚀、各向同性刻蚀的工艺技术，在体硅中形成椭球形腐蚀面，有利于碱溶液能够快速溶解体硅，释放可动结构。

8.根据权利要求1所述的基于浓硼掺杂硅的可动微纳结构的制备方法，其中所述在碱性溶液中溶解单晶硅衬底的部分本体硅，形成可动微纳结构；碱性溶液是无机的或有机的碱，或它们的组合。