[发明专利]硅针阵列的制备方法

摘要

本发明提供的一种硅针阵列的制备方法，在硅片的所有表面沉积生长保护膜。保护膜在刻蚀面形成硅片保护层。在进行刻蚀以及腐蚀硅的处理过程中，通过保护膜可以对硅片进行保护。通过第一掩膜为遮挡，在硅片上选定的区域中对硅片保护层进行干法刻蚀，且只刻蚀覆盖区域以外的区域。在硅片的刻蚀面刻蚀形成所述第二掩膜。干法刻蚀直接利用刻蚀硅片保护层实现掩膜图形化，无需使用腐蚀液，消除了腐蚀液各向同性腐蚀带来的线宽损失。同时，通过硅针阵列的制备方法对硅片进行加工的步骤少，过程简单、容易操作，且成本低。

主权项

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)。