[发明专利]一种基于机械研磨辅助腐蚀的黑硅制作方法

权利要求书

1.一种基于机械研磨辅助腐蚀的黑硅制作方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、对硅晶圆进行清洗；

S2、以含有金刚砂的减薄垫和含有SiO₂磨料的研磨液辅助，采用机械研磨工艺对硅晶圆表面进行预处理，在硅晶圆表面产生粗糙表面与微损伤；

S3、对硅晶圆表面进行清洗；

S4、采用包括硝酸、氢氟酸、磷酸以及硫酸的混合液以湿法腐蚀的工艺在硅晶圆表面制备出黑硅微结构；

S5、对硅晶圆进行清洗，完成黑硅制备。

2.根据权利要求1所述的一种基于机械研磨辅助腐蚀的黑硅制作方法，其特征在于，通过机械研磨布粗糙度选择、研磨液配比调节、研磨设备旋转速度以及研磨时间控制硅晶圆表面的粗糙表面与微损伤的粗糙程度和损伤程度。

3.根据权利要求1所述的一种基于机械研磨辅助腐蚀的黑硅制作方法，其特征在于，以含有金刚砂的减薄垫和含有SiO₂磨料的研磨液辅助，采用机械研磨工艺进行前处理，形成粗糙表面与微损伤，研磨液至少包括磨料、有机碱和螯合剂，在形成粗糙表面与微损伤过程中通过调节研磨液中磨料和有机碱的比例控制粗糙度和损伤程度。

4.根据权利要求3所述的一种基于机械研磨辅助腐蚀的黑硅制作方法，其特征在于，含有金刚砂的减薄垫中金刚砂的直径为0.5μm～9μm。

5.根据权利要求3所述的一种基于机械研磨辅助腐蚀的黑硅制作方法，其特征在于，SiO₂磨料颗粒直径为0.07μm～1μm。

6.根据权利要求3所述的一种基于机械研磨辅助腐蚀的黑硅制作方法，其特征在于，研磨液PH值为10～12。

7.根据权利要求1所述的一种基于机械研磨辅助腐蚀的黑硅制作方法，其特征在于，步骤S4中采用的混合液成分包括磷酸、硝酸、硫酸以及氢氟酸的混合液，括磷酸：硝酸：硫酸：氢氟酸配比为10％～25％：20％～50％：5％～25％：1％～30％。

8.根据权利要求1所述的一种基于机械研磨辅助腐蚀的黑硅制作方法，其特征在于，步骤S4中进行湿法腐蚀时，腐蚀温度为20℃～60℃，腐蚀时间0.5～30分钟。