[发明专利]一种干法黑硅片的高效量产制备方法

权利要求书

1.一种干法黑硅片的高效量产制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，去除损伤层：采用酸腐蚀或者碱腐蚀的方法，将硅片表面的损伤层去除；

步骤二，清洗：将去除损伤层的硅片进行清洗，去除其表面多孔硅以及药液残留；

步骤三，磷扩散吸杂：采用浓磷扩散在步骤二得到的硅片表面形成重掺杂区，吸收硅片体内杂质；

步骤四，去除扩散吸杂层：采用碱腐蚀的方法，去除扩散吸杂层；

步骤五，干法黑硅制备：采用RIE黑硅工艺制备黑硅片；

步骤六，修饰绒面：对步骤五得到的表面具有纳米孔洞的黑硅片进行修饰，得到黑硅片。

2.根据权利要求1所述的干法黑硅片的高效量产制备方法，其特征在于：所述步骤一中，酸腐蚀的方法为：采用氢氟酸和硝酸的混合液腐蚀硅片，氢氟酸和硝酸的体积比为1:1～1:10，温度5～15摄氏度，腐蚀量0.15～0.5克。

3.根据权利要求1所述的干法黑硅片的高效量产制备方法，其特征在于：所述步骤一中，碱腐蚀的方法为：采用质量百分浓度为2～10%的氢氧化钾溶液腐蚀硅片，温度60～90摄氏度，腐蚀量0.15～0.5克。

4.根据权利要求1所述的干法黑硅片的高效量产制备方法，其特征在于：若步骤一采用酸腐蚀，则步骤二中采用碱性溶液进行清洗，其中，碱性溶液为质量百分浓度为2～10%的氢氧化钾溶液；若步骤一采用碱腐蚀，则步骤二中采用酸性溶液进行清洗，其中，酸性溶液为氢氟酸和盐酸以体积比为2:1～1:5混合的混合液。

5.根据权利要求1所述的干法黑硅片的高效量产制备方法，其特征在于：所述步骤三具体为：磷扩散吸杂采用变温吸杂工艺，使用卧式常压扩散炉，包括以下步骤：第一步进舟；第二步升温达到750～1000摄氏度，通入三氯氧磷流量为200～5000毫升/分钟，氧气流量为200～3000毫升/分钟，氮气流量为0～30升/分钟，扩散时间5～60分钟；第三步升温至750～1000摄氏度，通入三氯氧磷流量为200～5000毫升/分钟，氧气流量为200～3000毫升/分钟，氮气流量为0～30升/分钟，扩散时间10～60分钟；第四步降温至550～800摄氏度并保温5～60分钟，第五步出舟。

6.根据权利要求1所述的干法黑硅片的高效量产制备方法，其特征在于：所述步骤四中，采用质量百分浓度为2～10%的氢氧化钾溶液腐蚀去除扩散吸杂层，温度60～90摄氏度，腐蚀量0.15～0.5克。

7.根据权利要求1所述的干法黑硅片的高效量产制备方法，其特征在于：所述步骤五中，采用RIE黑硅工艺制备黑硅片的工艺条件为：六氟化硫的流量为1000～2000毫升/分钟，氧气流量为1000～3500毫升/分钟，氯气流量为500～2000毫升/分钟，射频功率1000～2000瓦，真空压力10～40帕，工艺时间30～90秒。

8.根据权利要求1所述的干法黑硅片的高效量产制备方法，其特征在于：所述步骤六中，采用缓冲氧化物刻蚀液、H₂O₂的混合液修饰黑硅绒面，工艺条件为：温度30～50摄氏度，其中缓冲氧化物刻蚀液与H₂O₂的体积比为3:1～1:3，缓冲氧化物刻蚀液由氢氟酸和氟化铵按照体积比1:4～1:6混合而成。

9.根据权利要求1所述的干法黑硅片的高效量产制备方法，其特征在于：所述步骤六中，采用氢氟酸、硝酸的混合液扩孔修饰绒面，工艺条件为：温度5～15摄氏度，其中HF与HNO₃的体积比为1:1～1:10。