[发明专利]一种具有粗糙表面的硅片的制备方法以及硅片

说明书

本发明实施例提供了一种具有粗糙表面的硅片的制备方法以及硅片，解决了现有技术中硅片的光滑表面与其他膜层的表面接近时，容易产生粘滞力的技术问题。本发明实施例提供的一种具有粗糙表面的硅片的制备方法，在经过平面抛光的硅的表面上沉积一层多孔氧化物膜层，然后采用XeF₂气相刻蚀的方式对第一硅平面层进行刻蚀，XeF₂气体穿过多孔氧化物膜层后再对第一硅平面层进行刻蚀时，不规则的刻蚀第一硅平面层，因此，经过第一次刻蚀后的第一硅平面层的表面粗糙度较大，因此，当该硅片在与其他膜层相近时，降低了两个接近的表面之间产生的粘滞力，提高了MEMS器件的灵敏度，降低了MEMS器件无法使用的概率。

【技术领域】

本发明涉及硅晶片技术领域，尤其涉及一种具有粗糙表面的硅片的制备方法以及硅片。

【背景技术】

微电子机械系统(MEMS，Micro Electro Mechanical Systems)技术被誉为21世纪带有革命性的高新技术，其发展始于20世纪60年代，是微电子和微机械的巧妙结合，是近年来发展起来的一种新型多学科交叉的技术，该技术将对未来人类生活产生革命性的影响。其具有微小、智能、可执行、可集成、工艺兼容性好、成本低等诸多优点，故其已开始广泛应用诸多领域。例如，MEMS加速器常见用于汽车(例如，安全气囊系统中)、平板电脑或智能手机中。

微机电系统(MEMS)器件是提供了移动部件的微机械器件，所述移动部件具有小于100μm尺寸的特征。这些移动部件是通过使用微加工技术形成的。MEMS器件具有孔、腔、沟道、悬臂、膜等等。这些器件通常基于硅材料(例如晶硅片)，并且使用了各种技术来形成物理结构以及释放这些结构以进行运动。

在制备MEMS器件时，当面积低于微米级别的两个表面十分接近时，由于静电和/或范德华力，该两个表面可能粘附在一起，产生粘滞力，而粘滞力可以导致MEMS器件的灵敏度，例如可以导致MEMS器件中的部件在原位冻结不动并且变得无法使用，例如，翘翘板加速计。现有技术中的MEMS器件通常基于晶硅片，而现有技术中制备的晶硅片的表面较为光滑，即表面粗糙度交底，但是当晶硅片的光滑表面在与其他膜层接近时，两个接近的表面容易产生粘滞力，降低了MEMS器件的灵敏度，甚至使得MEMS器件的部件不动而无法使用。

【发明内容】

有鉴于此，本发明实施例提供了一种具有粗糙表面的硅片的制备方法以及硅片，解决了现有技术中晶硅片的光滑表面与其他膜层的表面接近时，容易产生粘滞力，降低了MEMS器件的灵敏度，甚至使得MEMS器件的的部件不动而无法使用的技术问题。

作为本发明的第一方面，本发明实施例提供了一种具有粗糙表面的硅片的制备方法，包括：

形成一衬底基板，在第一方向上，所述衬底基板包括第一区，第二区以及第三区，所述第一方向与所述衬底基板的厚度方向垂直；

在所述衬底基板的第二区沉积第一硅层；

在所述衬底基板的第一区以及第三区内、所述第一硅层远离所述衬底基板的表面上沉积介质层；

对所述介质层进行平面抛光，将所述第一硅层裸露，并形成介质平面层以及第一硅平面层；

在所述第一硅平面层远离所述衬底基板的一侧沉积多孔氧化物膜层；

采用XeF₂气相刻蚀的方式对所述多孔氧化物膜层以及所述第一硅平面层进行第一次刻蚀；以及

去除所述多孔氧化物膜层。

在本发明一实施例中，在所述去除所述多孔氧化物膜层之后，所述制备方法还包括：

对经过所述第一次刻蚀的所述第一硅平面层进行第二次刻蚀，在经过所述第一刻蚀的第一硅平面层远离所述衬底基板的表面上形成凹槽。

在本发明一实施例中，所述多孔氧化物膜层的厚度小于所述第一硅平面层的厚度。