[发明专利]硅针阵列的制备方法

权利要求书

1.一种硅针阵列的制备方法，其特征在于，包括：

S10，提供一片硅片(10)，所述硅片(10)包括一刻蚀面(101)；

S20，对所述硅片(10)热氧化处理，在所述硅片(10)的外部包覆形成保护膜，所述保护膜在所述刻蚀面(101)形成200纳米至400纳米厚的硅片保护层(20)；

S30，提供掩膜图形，根据所述掩膜图形将光刻胶旋涂于所述硅片保护层(20)远离所述硅片(10)的表面，并将所述硅片(10)进行光刻、2s～30s曝光以及80s～100s显影，形成第一掩膜(30)；

所述掩膜图形包括多个掩膜图形单元(610)，每个所述掩膜图形单元(610)包括一个方形(611)以及4个补偿图形(612)，所述方形(611)对应着4个所述补偿图形(612)，所述补偿图形(612)为在所述硅片(10)的<100>面的所述方形(611)四个角上设置的以<110>为边缘的方形，所述方形(611)的四边分别与所述补偿图形(612)的边平行，且所述方形(611)的顶点位于各个所述补偿图形(612)的对角线交点上；

S40，以所述第一掩膜(30)为遮挡，干法刻蚀所述硅片保护层(20)，在所述硅片(10)的刻蚀面(101)刻蚀形成第二掩膜(40)，所述第二掩膜(40)包括多个间隔设置的凸台(410)，部分所述刻蚀面(101)由所述多个凸台(410)之间的间隔露出，并去除所述第一掩膜(30)；以及

S50，采用质量比20％～40％的KOH溶液对所述硅片(10)的所述刻蚀面(101)以0.25um/min～0.45um/min的腐蚀速率进行腐蚀，并控制腐蚀时间为2min～10min，在所述硅片(10)的所述刻蚀面(101)形成多个硅针(501)。

2.如权利要求1所述的硅针阵列的制备方法，其特征在于，所述步骤S20中，对所述硅片(10)热氧化处理采用热氧化工艺，且在所述硅片(10)的外部包覆形成二氧化硅保护膜。

3.如权利要求1所述的硅针阵列的制备方法，其特征在于，在所述步骤S30中所述光刻胶的厚度为1微米至2微米。

4.如权利要求3所述的硅针阵列的制备方法，其特征在于，所述步骤S30中，所述第一掩膜(30)包括多个间隔设置的掩膜单元(310)，每个所述掩膜单元(310)包括一个主凸台(312)，以及环绕所述主凸台(312)的多个辅凸台(314)。

5.如权利要求4所述的硅针阵列的制备方法，其特征在于，所述掩膜单元(310)远离所述硅片(10)的掩膜单元表面(3102)包括所述主凸台(312)远离所述硅片(10)的主凸台面(3122)以及多个所述辅凸台(314)远离所述硅片(10)的辅凸台面(3142)；

所述主凸台面(3122)的形状为方形，所述辅凸台面(3142)的形状为方形；

多个所述辅凸台面(3142)设置于所述主凸台面(3122)的四个角，且所述主凸台面(3122)的顶点位于多个所述辅凸台面(3142)的对角线交点；

所述主凸台面(3122)的四边分别与多个所述辅凸台面(3142)的边平行。

6.如权利要求1所述的硅针阵列的制备方法，其特征在于，所述步骤S50中的多个所述硅针(501)的形状为底面是八边形的棱锥。

7.如权利要求1所述的硅针阵列的制备方法，其特征在于，所述步骤S40包括：

S410，以所述第一掩膜(30)为遮挡，反应离子刻蚀所述刻蚀面(101)的所述硅片保护层(20)，并等离子氧清洗反应离子刻蚀后的所述硅片(10)，在所述硅片(10)的刻蚀面(101)刻蚀形成第二掩膜(40)；

S420，将所述硅片(10)进行等离子轰击4min～6min；以及

S430，将所述硅片(10)放置于去胶液中浸泡4min～6min，去除所述第一掩膜(30)。