[发明专利]一种硅表面制作密度可调的锥状陷光结构的方法及制得的黑硅

权利要求书

1.一种硅表面制作密度可调的锥状陷光结构的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)采用等离子体处理方法，对硅片进行表面处理，在硅片表面形成点状非连续SiO_x结构，0x≤2；

(2)然后进行等离子体刻蚀，所述等离子体刻蚀为低温等离子体刻蚀，温度为-120～-80℃，即在硅表面制得锥状陷光结构；

其中，步骤(1)所述等离子体处理方法为：氧等离子体处理；

步骤(1)所述等离子体处理中，采用氧气轰击1～10min；

或者，步骤(1)所述等离子体处理中，采用氩气进行轰击，然后通入氧气1分钟以上10分钟以下，或暴露在空气中1分钟以上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，暴露在空气中5分钟以上。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，暴露在空气中的时间不超过24h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述等离子体处理方法包括：将硅片置于产生等离子体的设备腔室内，进行表面处理。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述产生等离子体的设备包括反应离子刻蚀RIE或电感耦合等离子刻蚀系统ICP中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述等离子刻蚀的时间为2～5min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述等离子刻蚀的真空度为5～10mTorr。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述等离子体刻蚀气体为SF₆和O₂。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，刻蚀气体SF₆的流量为30～40sccm，刻蚀气体O₂的流量为10～20sccm。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括重复至少1次步骤(2)，以实现具有分级结构的黑硅制备。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述等离子体刻蚀过程中，硅片置于下电极的载片台上。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(2)在等离子体刻蚀过程中，硅片与载片之间涂有导热物质。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，采用脉冲低频功率源作为下电极激励源。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，采用占空比为10～50％的200～500Hz脉冲电源。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)在等离子体刻蚀过程中，上电极功率为300～500W，下电极功率为5～10W。