专利名称：一种薄硅工艺技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体加工技术领域，尤其是微机械加工中的一种薄硅工艺技术。
背景技术：
随着半导体加工技术的成熟和完善，微电子机械系统MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)产业已成为一个重要的高新技术领域和研究工作的热点。大多数MEMS器件都是由薄膜构成，尤其在电容式压力传感器中，薄膜的质量直接关系到传感器能否正常工作。高量程的电容式压力传感器硅膜比较厚，例如用于高温环境的压力传感器，采用了 47 μ m的SiAl2O3薄膜，制作相对简单。而对许多低量程的电容式传感器来说，高质量超 薄薄膜的制作变得尤其重要在制作低量程的力平衡电容式真空传感器过程中，得到4μπι或者更薄的硅膜是关键步骤。另外，薄膜硅太阳能电池在航空领域的应用十分广泛，它主要应用于对成本要求不高但对电池柔性和效率要求较高的军事应用中，如预警飞艇等军事移动目标的辅助动力源等。在上述高灵敏度器件和航空领域薄膜电池制作过程中，传统的单晶硅制备方法制备的硅膜较厚，不适于柔性的特殊应用领域，另外，制备较薄的单晶硅膜目前的方法比如MOCVD等，成本较高，制备工艺复杂，因此，实现大批量的生产存在一定困难。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述现有技术中的不足提供一种薄硅工艺技术，该技术可以制作较薄的硅膜，而且可有效缓解制作过程复杂、成本高的问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该种薄硅工艺技术，其步骤包括a、提供可预处理的硅片；b、清洗；c、提供可供硅片腐蚀的容器，将硅片平放于腐蚀容器底面；d、在容器中用氢氧化钾溶液刻蚀；e、抛光。所述的薄硅工艺技术中，在步骤a中，所述的硅片为结构完整、无裂纹的硅片，所述的硅片优选厚度小于等于200微米。所述的薄硅工艺技术中，在步骤b中，所用的清洗溶液所用的清洗溶液以过氧化氢溶液为基础，清洗时首先用硫酸和过氧化氢的酸性溶液清洗，再用超纯水清洗，再用水、过氧化氢和氨水的碱性溶液清洗，最后用水、过氧化氢和盐酸的酸性溶液清洗。所述的薄硅工艺技术中，在步骤c中，所述的可供硅片腐蚀的容器为石英容器。所述的薄硅工艺技术中，在步骤d中，容器内的工作温度为80摄氏度至90摄氏度。所述的薄硅工艺技术中，在步骤e中，所述的抛光采用双面抛光工艺。本发明具有以下突出的有益效果1、由于所述的硅片优选厚度小于等于200微米，而且本工艺采用氢氧化钾溶液作为刻蚀溶液，腐蚀速度相对缓慢，因此有利于对腐蚀速率和所需硅片厚度的掌控，同时避免了因腐蚀速率过快而导致制作失败的问题。2、由于本技术在刻蚀后采用抛光工艺，而且在步骤e中，所述的抛光采用双面抛光工艺，所以制作出的硅膜表面更均匀、更光滑。3、由于本工艺中采用都是常用的器具和溶液，所以它成本较低，易操作，同时降低了工艺的复杂程度。
附图1是本发明的工艺流程图；附图2是本发明的薄硅制备示意图；附图3是本发明的硅片双面抛光示意图；附图标记说明I容器，2硅片，3氢氧化钾溶液，4抛头，5抛光平台，6抛光垫。
具体实施例方式如图1所示，该种薄硅工艺技术，其步骤包括S1、提供可预处理的硅片2 ;S2、清洗；S3、提供可供硅片2腐蚀的容器1，将硅片2平放于腐蚀容器I底面；S4、在容器I中用氢氧化钾溶液3刻蚀；S5、抛光。本发明的薄硅工艺技术，在步骤SI中，所述的硅片2为结构完整、无裂纹的硅片，所述的硅片2优选厚度小于等于200微米。在本实施例中，硅片2厚度为150微米。本发明的薄硅工艺技术，在步骤S2中，所用的清洗溶液为过氧化氢溶液，具体操作步骤为，将硅片2先用成分比为硫酸双氧水=5 :1或4 :1的酸性液清洗,然后用超纯水冲洗，再用成分比为水双氧水氨水=5:2:1或5:1:1或7:2:1的碱性清洗液清洗，由于双氧水的氧化作用和氨水的络合作用，许多金属离子形成稳定的可溶性络合物而溶于水；然后使用成分比为水双氧水盐酸=7 : 2 :1或5 : 2 :1的酸性清洗液，由于双氧水的氧化作用和盐酸的溶解，以及氯离子的络合性，许多金属生成溶于水的络离子，从而达到了清洗的目的，为后面的腐蚀工艺做准备。本发明的薄硅工艺技术，在步骤S3中，所述的可供硅片2腐蚀的容器I为石英容器。本发明的薄硅工艺技术，在步骤S4中，容器I内的工作温度为80摄氏度至90摄氏度。在本实施例中，腐蚀温度为85摄氏度。在容器I中用氢氧化钾溶液3腐蚀；在本实施例中，当温度达到85摄氏度时，加入氢氧化钾溶液3，所述的氢氧化钾溶液3中氢氧化钾含量为13 % 23 %，本实施例中氢氧化钾优选20 %，加入氢氧化钾溶液3后，可进行适中力度的搅拌和晃动，同时可用秒表进行计时，最终可得到厚度为10至20微米的薄硅。本发明的薄硅工艺技术，在步骤S5中，所述的抛光采用双面抛光工艺。双面抛光工艺采用双面抛光机来实现，双面抛光机不仅在抛光平台5上装有抛光垫6，在抛头4(上盘)上也装有抛光垫6，双垫之间采用采用游龙盘装载硅片2，游龙盘也称载体盘，薄于硅片2厚度；抛光液由抛头4(上盘)采用多孔注入方式价值双垫之间。采用双面抛光的益处在于，它既简化了工艺，又能得到令人满意的效果。本发明的薄硅工艺技术，制备简便、成本低，而且制作过程安全可靠，适合大规模生产。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡 是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种薄硅工艺技术，其特征是，其步骤包括a、提供可预处理的硅片；b、清洗；c、提供可供硅片腐蚀的容器，将硅片平放于腐蚀容器底面；d、在容器中用氢氧化钾溶液刻蚀；e、抛光。
2.根据权利要求1所述的一种薄硅工艺技术，其特征是，在步骤a中，所述的硅片为结构完整、无裂纹的硅片，所述的硅片优选厚度小于等于200微米。
3.根据权利要求1所述的一种薄娃工艺技术，其特征是，所述的薄娃工艺技术中，在步骤b中，所用的清洗溶液为过氧化氢溶液。
4.根据权利要求1所述的一种薄娃工艺技术，其特征是，所述的薄娃工艺技术中，在步骤c中，所述的可供硅片腐蚀的容器为石英容器。
5.根据权利要求1所述的一种薄娃工艺技术，其特征是，所述的薄娃工艺技术中，在步骤d中，容器内的工作温度为18摄氏度至30摄氏度。
6.根据权利要求1所述的一种薄娃工艺技术，其特征是，所述的薄娃工艺技术中，在步骤e中，所述的抛光采用双面抛光工艺。
全文摘要
一种薄硅工艺技术，属于半导体加工技术领域，该技术可以制作较薄的硅膜，而且可有效缓解制作过程复杂、成本高的问题，其步骤包括a、提供可预处理的硅片；b、清洗；c、提供可供硅片腐蚀的容器，将硅片平放于腐蚀容器底面；d、在容器中用氢氧化钾溶液刻蚀；e、抛光。由于本工艺中采用都是常用的器具和溶液，所以它制备简便、成本低，而且制作过程安全可靠，适合大规模生产，适用于半导体加工领域中薄硅的制作。
文档编号H01L31/18GK103022263SQ20131000231
公开日2013年4月3日 申请日期2013年1月6日 优先权日2013年1月6日
发明者向勇, 臧亮, 闫宗楷, 刘振鹏 申请人:向勇