一种沟槽式同位素微电池上电极的制作方法

摘要

本发明一种沟槽式同位素微电池上电极的制作方法，属于微机械电子系统中的微能源领域。采用SU8胶剥离工艺制作沟槽式同位素微电池的上电极，采用P型硅为衬底；在P型硅表面热氧化SiO2掩膜层；用掩膜版光刻，按设计要求湿法刻蚀掉沟槽区的SiO2形成湿法刻蚀硅的窗口；用KOH湿法刻蚀出倒金字塔和V型槽阵列；制作P+-P背电场；正面掺杂磷，形成N-P结；旋涂SU8胶，用掩膜版光刻，形成掺杂N+区的窗口；二次掺杂磷，形成N+-N结；旋涂BP212正胶，作为去除SU8胶的牺牲层；旋涂SU8胶，用掩膜版光刻，形成溅射上电极的窗口；溅射金属，剥离掉金属电极外的多余金属，形成同位素电池的上电极。采用该方法制作沟槽式同位素微电池的上电极，操作简单、无污染、可重复性好。

主权项

一种沟槽式同位素微电池上电极的制作方法，使用SU8胶剥离工艺的方法来制作同位素电池的上电极，其制作方法的特征是，使用BP212正胶作为牺牲层，避免了SU8胶与硅片的直接接触，从而有效地去除了交联后沟槽内的SU8胶，制作出了完整的上电极，具体步骤为：第一步采用掺杂浓度为1014/cm3～1017/cm3晶向为<100>的P型硅为衬底；第二步在P型硅表面热氧化2μm SiO2掩膜层；第三步用掩膜版光刻，按设计要求湿法刻蚀掉沟槽区的SiO2形成湿法刻蚀硅的窗口；第四步用KOH湿法刻蚀出倒金字塔和V型槽阵列；第五步除去SiO2掩膜层，背面掺杂硼，形成结深为1μm，P+区浓度为1015/cm3～1018/cm3的P+-P背电场；第六步正面掺杂磷，形成结深为1μm，N区浓度为1019/cm3或1020/cm3的N-P结；第七步旋涂SU8胶，用掩膜版光刻，形成掺杂N+区的窗口；第八步二次掺杂磷，形成结深为2μm，N+区浓度为1020/cm3或1021/cm3的N+-N结；第九步旋涂BP212正胶，作为去除SU8胶的牺牲层；第十步旋涂SU8胶，用掩膜版光刻，形成溅射上电极的窗口；第十一步溅射金属，然后剥离掉金属电极外的多余金属，形成同位素微电池的上电极。