一种制备单面氧化超薄硅片的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113990781A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111353891.5(22)申请日2021.11.08(71)申请人苏州大学地址215000江苏省苏州市吴中区石湖西路188号(72)发明人张晓宏张丙昌卞辰瑜(74)专利代理机构苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙)32257代理人张荣(51)Int.Cl.H01L21/67(2006.01)H01L21/673(2006.01)H01L21/306(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种制备单面氧化超薄硅片的装置及方法(57)摘要本发明涉及一种制备单面氧化超薄硅片的装置及方法。本发明包括：第一基板、第二基板和密封件，所述第二基板设有镂空部分，所述第一基板与第二基板可互相连接与拆卸；待减薄的硅片的两面通过密封件固定于第一基板与第二基板之间，所述待减薄的硅片需保留氧化层的一面朝向金属基板，所述待减薄的硅片待除去氧化层的表面暴露于所述镂空部分。本发明提供了一种制备单面氧化超薄硅片的装置和方法，能够有效的对硅片一侧氧化层进行保护，并且提供充足的应力释放空间，避免硅片在加工过程中由于受力不均被破坏，能够简单、低成本的实现单面氧化超薄硅片的制备。CN113990781ACN113990781A权利要求书1/1页1.一种制备单面氧化超薄硅片的装置，其特征在于，包括：第一基板、第二基板和密封件，所述第二基板设有镂空部分，所述第一基板与第二基板可互相连接与拆卸；待减薄的硅片的两面通过密封件固定于第一基板与第二基板之间，所述待减薄的硅片需保留氧化层的一面朝向金属基板，所述待减薄的硅片待除去氧化层的表面暴露于所述镂空部分。2.根据权利要求1所述的一种制备单面氧化超薄硅片的装置，其特征在于，所述第一基板、第二基板均为金属材质，所述金属材质包括不锈钢、铁、铜的一种。3.根据权利要求1所述的一种制备单面氧化超薄硅片的装置，其特征在于，所述密封件为高分子密封垫片，所述高分子密封垫片的材质包括硅橡胶、PDMS、聚丙烯的一种。4.根据权利要求1所述的一种制备单面氧化超薄硅片的装置，其特征在于，所述第一基板的外形为圆形薄板，所述第二基板的外形为圆环形薄板，所述密封件的外形为圆环形薄板。5.根据权利要求1‑4任一项所述的一种制备单面氧化超薄硅片的装置，其特征在于，所述第一基板、第二基板均开设有螺纹孔，所述第一基板与第二基板通过螺丝连接与拆卸。6.一种利用权利要求1‑5任一项所述的装置来制备单面氧化超薄硅片的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：在第一基板上放置一密封件，并将待减薄的硅片放置在密封件上，所述待减薄的硅片需要保留氧化层的一面朝向第一基板，随后在待减薄的硅片上方依次放置一密封件、第二基板，将第一基板、第二基板固定连接；步骤S2：用腐蚀液去除硅片暴露于镂空部分的表面氧化层，然后将整个装置放入加热的强碱溶液中预设时间进行刻蚀；步骤S3：将刻蚀好的硅片从强碱溶液捞出，并对刻蚀后的表面在去离子水中清洗干净，待干燥后将第一基板、第二基板拆开，得到单面氧化的超薄硅片。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述腐蚀液为5％浓度的氢氟酸溶液。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述强碱溶液为50％浓度的氢氧化钾溶液。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述强碱溶液的温度为90摄氏度。10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述待减薄的硅片为双面抛光、双面氧化的硅片。2CN113990781A说明书1/4页一种制备单面氧化超薄硅片的装置及方法技术领域[0001]本发明涉及硅片制备技术领域，尤其是指一种制备单面氧化超薄硅片的装置及方法。背景技术[0002]硅是最重要的半导体材料之一，具有优异的电学和光电性能，已经被广泛用于制造电子元器件、集成电路、光电探测器等各种器件。目前，光电子器件发展的一个重要趋势是具备柔性、便携特点的光电子器件，传统单晶硅材料及器件由于硅晶圆的刚性和脆性，难以用于柔性光电子器件。而之前的研究表明，通过减小硅晶圆厚度，能够使材料获得较好的柔性，从而用于制备柔性可弯曲器件。由于场效应晶体管(FET)等电子器件需要在单面具有致密氧化层的硅片上进行制备，因此获得具有单面氧化的超薄硅片对于制备电子器件非常重要。但现有技术对于获得具有单面氧化的超薄硅片有如下缺陷：[0003]传统的磨削、抛光等机械加工工艺能够减小硅晶圆厚度，但由于在加工过程中会对硅片产生机械作用力，需要硅片具有一定的强度而不会被破坏，这就使得其加工能够得到最小硅片厚度约为100微米。当硅片厚度小于100微米，由于强度太低，在加工过程中会被破坏；[0004]近年来发展的湿法刻蚀工艺