[发明专利]一种铜催化刻蚀硅制备形貌可控绒面的方法

摘要

本发明公开了一种铜催化刻蚀硅制备形貌可控绒面的方法，首先将金刚石线切割后的硅片进行清洗预处理，然后将处理后的硅片放入含有金属铜盐、氧化剂和刻蚀剂的刻蚀液中，进行铜催化化学刻蚀反应，通过控制刻蚀液的成分以及各成分浓度，从而在硅片表面制备出不同形貌的绒面，然后再依次用硝酸溶液、氢氟酸溶液和去离子水清洗刻蚀后的硅片，即完成形貌不同的绒面的制备，本发明主要针对金刚石线切割硅片表面覆盖有非晶硅层和大量平行的线痕而导致常规酸法刻蚀难以实现表面有效制绒的问题，本发明优势在于能够实现低成本对金刚石线切割硅片表面进行制备形貌可控的绒面。

主权项

一种铜催化刻蚀硅制备形貌可控绒面的方法，其特征在于具体包括以下步骤：（1）将金刚石线切割后的硅片进行清洗预处理；（2）将步骤（1）预处理后的硅片放入含有金属铜盐、氧化剂和刻蚀剂的刻蚀液中，进行铜催化化学刻蚀反应，在硅片表面刻蚀出不同结构的绒面，其中金属铜盐为Cu(NO3)2、CuCl2、CuSO4中的一种，氧化剂为H2O2、HNO3、H2CrO4、FeCl3溶液中的一种，刻蚀剂为HF，其中正金字塔结构的刻蚀液为 HF‑Cu(NO3)2‑FeCl3或HF‑Cu(NO3)2‑H2CrO4，且刻蚀液中各成分的浓度为HF 0.1 ~10 mol/L，Cu(NO3)2 0.001~0.2 mol/L，FeCl3或H2CrO4 0.01~2 mol/L，倒金字塔结构的刻蚀液为 HF‑Cu(NO3)2‑H2O2，且刻蚀液中各成分的浓度为 HF 0.1~10 mol/L，Cu(NO3)2 0.01~0.4 mol/L，H2O2 0.5~5.0 mol/L，蠕虫状织化表面结构的刻蚀液为 HF‑CuCl2‑H2O2，且刻蚀液中各成分的浓度为 HF 0.1~10 mol/L，CuCl2 0.01~5mol/L, H2O2 0.2~5.0mol/L，凹坑型织化表面结构的刻蚀液为HF‑CuSO4‑H2O2，且刻蚀液中各成分的浓度为HF 0.1~10mol/L，CuSO4 0.01~5 mol/L，H2O2 0.1~5.0 mol/L；（3）依次用硝酸溶液、氢氟酸溶液和去离子水清洗刻蚀后的硅片，分别除去硅片表面残留的金属粒子、氧化层和化学残留，即在硅表面制得形貌不同的绒面。