[发明专利]硅的各向异性刻蚀方法

权利要求书

1.一种硅的各向异性刻蚀方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

S1：提供一单晶硅衬底，在所述单晶硅衬底正面形成图形化掩模层，并在所述单晶硅衬底背面形成一保护层；

S2：以所述图形化掩模层为掩模，采用第一浓度的各向异性腐蚀液对所述单晶硅衬底进行湿法刻蚀并维持第一预设时间；

S3：进一步以所述图形化掩模层为掩模，采用第二浓度的各向异性腐蚀液对所述单晶硅衬底进行湿法刻蚀并维持第二预设时间，形成腔体结构；所述第二浓度的各向异性腐蚀液对所述单晶硅衬底的腐蚀速率小于所述第一浓度的各向异性腐蚀液对所述单晶硅衬底的腐蚀速率。

2.根据权利要求1所述的硅的各向异性刻蚀方法，其特征在于：所述第二浓度大于第一浓度。

3.根据权利要求1所述的硅的各向异性刻蚀方法，其特征在于：所述各向异性腐蚀液为TMAH溶液。

4.根据权利要求3所述的硅的各向异性刻蚀方法，其特征在于：所述第一浓度为5wt%～15wt%，该第一浓度的TMAH溶液的温度是80～100℃；所述第二浓度为20wt%～25wt%，该第二浓度的TMAH溶液的温度是70～90℃。

5.根据权利要求1所述的硅的各向异性刻蚀方法，其特征在于：于所述步骤S2中进行湿法刻蚀之后，还包括用纯水将获得的结构进行清洗的步骤；于所述步骤S3中进行湿法刻蚀之后，还包括用纯水将获得的结构进行清洗并干燥的步骤。

6.根据权利要求1所述的硅的各向异性刻蚀方法，其特征在于：于所述步骤S1中在形成所述保护层之后，进一步将所述保护层图形化，形成图形化的保护层；所述图形化的保护层的图案与所述图形化掩模层的图案相对应；于所述步骤S2及步骤S3中，同时以所述图形化的保护层为掩模进行湿法刻蚀；所述腔体结构为上下贯穿的通孔结构。

7.根据权利要求1所述的硅的各向异性刻蚀方法，其特征在于：所述腔体结构的限制面包括硅的（100）面及（111）面，所述第二预设时间大于1.5小时。

8.根据权利要求1所述的硅的各向异性刻蚀方法，其特征在于：所述腔体结构的限制面包括硅的（110）面及（111）面，所述第二预设时间大于1.5小时。

9.根据权利要求1所述的硅的各向异性刻蚀方法，其特征在于：所述腔体结构的限制面为硅的（111）面及所述保护层，所述第一预设时间为所述第二预设时间的4～20倍。

10.根据权利要求9所述的硅的各向异性刻蚀方法，其特征在于：所述第二预设时间小于1.5小时。

11.根据权利要求9所述的硅的各向异性刻蚀方法，其特征在于：于所述步骤S1中在形成所述保护层之前，首先在所述单晶硅衬底背面形成一多晶硅层；所述多晶硅层与所述图形化掩模层的开口位置相对应；所述保护层覆盖所述多晶硅层。