一种用于制备大面积柔性超薄单晶硅片的湿法化学腐蚀法

摘要

本发明公开了属于半导体技术领域的一种用于制备大面积柔性超薄单晶硅片的湿法化学腐蚀法。本发明采用N（100）双面抛光单晶硅片，利用丙酮、无水乙醇、去离子水和氢氟酸预处理得到清洁的硅表面，配制由氢氧化钾、异丙醇和去离子水均匀混合而成的减薄液并放入水浴中预热，然后把用夹具固定好的硅片浸入减薄液，通过控制反应时间和温度可获得所需厚度的超薄硅片。超薄硅片表面光亮平整，呈镜面效果，无明显的减薄缺陷。本发明利用单步法简化硅片减薄的工艺过程，并保持了低温、常压下湿法腐蚀的特征，首次获得了厚度可达10mm以下的超薄硅片，拓宽了湿法硅刻蚀的应用范畴，为硅片减薄工艺提供了新的思路和技术手段。

主权项

一种用于制备大面积柔性超薄单晶硅片的湿法化学腐蚀法，其特征在于，采用强碱对硅表面各向异性腐蚀和异丙醇保护作用的共同作用特性，单步法实现硅片均匀减薄，具体步骤如下：a.硅片预处理：依次利用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗，每步超声完都用大量去离子水冲洗，此过程可除去硅片表面附着的灰尘和有机污染物等杂质；再用氢氟酸浸泡，去除硅片表面的氧化层；然后去离子水冲洗，得到清洁的硅表面；b.减薄液配制：在聚四氟乙烯容器中配制一定浓度范围的“水/强碱/保护剂”混合溶液，放在磁力搅拌器上搅拌10~20分钟，使溶液充分混合，然后放入水浴中预热；c.硅片的减薄：把预处理好的硅片用夹具固定好，然后连同夹具一起竖直浸没到减薄液中，可以观察到硅片两侧立刻生成大量气泡；采用这种方法，只要反应容器足够大，硅片的尺寸不受限制；d.厚度的控制：减薄液配比和水浴温度恒定的情况下，控制反应时间即可获得特定厚度的硅片：反应一定时间后，将硅片取出，迅速用大量去离子水冲洗数次；e.吹干保存：快速用氮气将超薄硅片表面的水渍彻底吹干，干燥箱中干燥，然后放入干燥器中保存。