[发明专利]刻蚀硅结构、形成刻蚀硅结构的方法及其用途

权利要求书

1.一种刻蚀硅的方法，所述方法包括以下步骤：

将第一金属无电沉积在待刻蚀的硅表面上，其中无电沉积的所述第一金属部分地覆盖所述待刻蚀的硅表面；

将不同于所述第一金属的第二金属沉积在所述硅表面和无电沉积的所述第一金属上，其中沉积的所述第二金属的膜覆盖所述待刻蚀的硅表面；

从覆盖在所述第一金属上的沉积的所述第二金属的膜区域除去所述第一金属和所述第二金属以使所述第二金属部分地覆盖所述待刻蚀的硅表面；以及

通过将所述硅表面暴露于包含氧化剂和氟化物离子源的水性刻蚀组合物来刻蚀所述硅。

2.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，无电沉积的所述第一金属在所述待刻蚀的硅表面上形成多个岛。

3.根据权利要求4所述的方法，其中，所述岛具有在10-200nm，可选地20-100nm的范围内的直径。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，金属岛彼此分离。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其中，多个金属岛中的至少一些是通过所述第一金属的桥来连接的。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述第二金属的沉积之前，除去至少一些所述桥。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述第一金属和所述第二金属独立地选自铜、银和金。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述第一金属的无电沉积包括将所述待刻蚀的硅表面暴露于包含所述第一金属的离子和氟化物离子源或碱的水性组合物。

9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，通过在含有电解质的电沉积浴中的电沉积使所述第二金属沉积，所述电解质包含所述第二金属的源。

10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，在所述第二金属的沉积之前，处理所述硅表面以除去二氧化硅。

11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述氧化剂选自由O₂；O₃；H₂O₂；和NO₃^-、S₂O₈^2-、NO₂^-、B₄O₇^2-或ClO₄^-的酸或盐或它们的混合物组成的组，并且优选地选自碱金属硝酸盐、硝酸铵以及它们的混合物。

12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，刻蚀所述硅表面以形成由所述硅表面的刻蚀所形成的从刻蚀硅表面伸出的硅台柱。

13.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，刻蚀所述硅表面以形成多孔硅。

14.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述硅处于块状硅，可选地硅片的形式。

15.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中，所述硅处于硅粉的形式。

16.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，在将所述硅表面和所述第二金属暴露于水性刻蚀制剂之前进行所述第一金属的除去和所述第二金属的覆盖。

17.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中，在单一步骤中进行所述第一金属的除去和第二金属的覆盖以及所述硅表面的刻蚀。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述单一步骤包括将具有所述第一金属和所述第二金属的硅表面暴露于所述水性刻蚀制剂以用于除去所述第一金属和刻蚀所述硅表面。

19.一种刻蚀硅的方法，所述方法包括以下步骤：

将第一金属无电沉积在待刻蚀的硅表面上，其中无电沉积的所述第一金属部分地覆盖所述待刻蚀的硅表面；

将能够催化刻蚀硅的第二金属的膜沉积在所述硅表面上和无电沉积的所述第一金属上；以及

通过将所述硅表面暴露于包含氧化剂和氟化物离子源的水性刻蚀组合物来刻蚀所述硅。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述第一金属是铋。