CN108242477B - 层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法 - Google Patents
层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法，所述方法包括：1)提供第一硅衬底，刻蚀形成硅柱阵列；2)于所述第一硅衬底及硅柱阵列表面形成实现选择性外延生长的阻挡层；3)形成疏水有机分子膜；4)提供第二硅衬底，于所述第二硅衬底表面制作水凝胶薄膜；5)于所述水凝胶薄膜中溶胀刻蚀液；6)将步骤3)获得的结构倒扣于溶胀过刻蚀液的水凝胶薄膜中，刻蚀去除所述硅柱阵列顶端的所述疏水有机分子膜和阻挡层，暴露出硅柱阵列顶端，形成籽晶阵列；7)去除剩余的所述疏水有机分子膜。通过本发明的方法可以制备洁净度高、力学稳定性好且重复利用率高的籽晶衬底，利用该籽晶衬底，后续可以制备高质量的单晶薄晶片。
Description
技术领域
本发明属于半导体材料制备技术领域，特别是涉及一种层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法。
背景技术
光伏发电技术直接把太阳能转变为电能，是当前世界各国大力发展的一项主流清洁能源。但是，目前光伏电力相对于传统化石能源，仍然比较昂贵，光伏能源的发展主要依托于政策补贴而非市场经济行为，其根本原因在于高效电池的材料成本、工艺成本、以及电池系统安装成本长期居高不下。
气相法外延直接生长制备单晶硅晶片是一条极具潜力的实现低成本高效晶硅电池的有效途径。其依据在于：高晶体质量是实现高转换效率的基本前提条件，外延晶片的单晶晶体品质可确保能够实现高效电池制作；外延晶片避免了传统电池晶片的切割制片所导致的材料损耗(切片材料损耗约占55％)，可大幅降低原材料成本；外延晶片可实现薄晶片制作(30-60μm厚，这种厚度无法通过传统的线切割实现，传统电池晶片为170μm厚)，理论和实验都已验证这种薄晶片可获得与传统晶片相同的电池效率，这样一方面节省了材料使用量，另一方面薄晶片具有显著的柔性，可制备轻质、柔性电池，实现轻便安装设计，便于光伏与建筑物一体化式的分布式发电技术推广以及美观设计，这样有助于实现光伏发电系统安装成本的大幅降低。
目前国际上比较成熟的气相外延直接生长制备单晶片的技术是双层多孔硅层转移法，具体工艺过程是：以单晶硅片为衬底，通过阳极电化学刻蚀在表面形成不同孔隙率的双层多孔结构；经过高温退火结构重构，孔隙率较小的上表面孔闭合，恢复单晶结构，可用作外延生长时的同质衬底；孔隙率较大的下层孔孔径扩大至几十微米，使得上层生长获得的单晶薄硅与下层母体晶硅只保持弱机械连接，可作为后续剥离转移时的牺牲层；薄硅剥离转移后剩下的母衬底再次多孔化重复利用。2012年10月，美国Solexel公司在新加坡召开的亚太光伏会议上公布了这项技术的新纪录：其43μm厚，156mm×156mm面积的单片电池效率达到20.6％。
虽然双层多孔硅衬底法气相直接生长制备单晶硅晶片取得了巨大成功，但是在产业应用方面仍然存在诸多瓶颈：1.气相外延生长之前，母衬底的多孔结构高洁净度清洗困难，会引入杂质影响后续生长薄硅的晶体质量；2.母衬底多孔化过程中来源于电极的金属污染无法避免，会在后续生长薄硅中形成深能级，减少晶体中少子寿命，进而降低生长薄硅制成电池的效率预期；3.多孔硅经过热处理结构重构后形成的上层表面是准单晶结构，会在后续外延薄硅中引入一定数量的堆垛层错，从而降低晶体少子寿命以及电池效率预期；4.多孔结构在晶片尺度上力学稳定性比较差，容易因热应力或机械应力出现碎裂，导致生长薄硅的电池制作工艺容忍性比较差，碎片率高；5.母衬底需再次多孔化后才能重复利用，再利用次数有限，材料低成本化程度受限。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种外延层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法，用于解决现有技术中用于外延生长的母衬底易被污染、洁净度低、力学稳定性差等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法，所述方法至少包括：
1)提供第一硅衬底，刻蚀所述第一硅衬底形成硅柱阵列；
2)于所述第一硅衬底以及硅柱阵列表面形成能够实现选择性外延生长的阻挡层；
3)于所述阻挡层表面形成疏水有机分子膜；
4)提供第二硅衬底，于所述第二硅衬底表面制作水凝胶薄膜；
5)于所述水凝胶薄膜中溶胀刻蚀液；
6)将步骤3)获得的结构倒扣于溶胀过刻蚀液的所述水凝胶薄膜中，利用刻蚀液刻蚀去除所述硅柱阵列顶端的所述疏水有机分子膜和阻挡层，暴露出硅柱阵列顶端，形成籽晶阵列；
7)去除剩余的所述疏水有机分子膜。
优选地，所述步骤1)的过程为：
1-1)于所述第一硅衬底表面形成掩膜；
1-2)采用光刻工艺图案化所述掩膜；
1-3)采用感应耦合等离子体干法刻蚀工艺，于所述第一硅衬底上形成周期性的硅柱阵列；
1-4)去除所述掩膜。
优选地，所述步骤2)中，采用热氧化工艺于所述第一硅衬底以及硅柱阵列表面形成SiO2作为实现选择性外延生长的阻挡层。
优选地，所述步骤3)中，自组装烷基卤化硅烷有机分子膜作为疏水有机分子膜。
优选地，所述步骤4)中，于所述第二硅衬底表面制作水凝胶薄膜的过程为：
4-1)配置用于形成水凝胶的水溶性有机聚合物水溶液，在所述聚合物水溶液中滴加适量交联剂，搅拌混合均匀后静置消除气泡；
4-2)将所述第二硅衬底浸没于所述步骤4-1)配置的溶液中；
4-3)从溶液中取出所述第二硅衬底，先倾斜放置在密封容器中流淌除去多余的所述聚合物溶液，再水平放置在密封容器中使溶液膜在所述第二硅衬底上均匀分布，并使聚合物分子交联键合，形成水凝胶薄膜；
4-4)从密封容器中取出所述第二硅衬底，用去离子水反复浸泡去除所述交联剂，最后烘干，获得干燥的水凝胶薄膜。
优选地，在步骤4)中，所述步骤4-3)中，于所述的密封容器中敞口放置足量去离子水，使密封容器内水蒸汽达到饱和蒸汽压，防止所述衬底上的溶液在所述聚合物分子交联之前干燥。
优选地，所述步骤5)中于所述水凝胶薄膜中溶胀刻蚀液的过程为：
将制作有水凝胶薄膜的第二硅衬底浸没在刻蚀液中，或者在所述水凝胶薄膜表面滴加刻蚀液，直至所述水凝胶薄膜充分溶胀，之后用氮气吹扫去除所述水凝胶薄膜表面的刻蚀液。
优选地，溶胀过刻蚀液的水凝胶薄膜厚度小于硅柱阵列的长度。
优选地，所述刻蚀液为稀释氢氟酸溶液。
优选地，所述步骤6)中，将步骤3)获得的结构倒扣于溶胀过刻蚀液的所述水凝胶薄膜中，在所述第一硅衬底上均匀施加适当时间的压力，利用刻蚀液刻蚀去除所述硅柱阵列顶端的所述疏水有机分子膜和阻挡层，暴露出硅柱阵列顶端，形成籽晶阵列，而没有陷入水凝胶膜内的所述疏水有机分子膜用来防止刻蚀液经毛细作用沿硅柱表面迁移。
优选地，所述步骤7)中，采用氧等离子体刻蚀去除剩余的疏水有机分子膜。
如上所述，本发明的层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法，具有以下有益效果：
1、利用本发明的微接触湿法刻蚀方法，可以制备无金属污染且洁净度高的籽晶衬底。利用该籽晶衬底进行选择性外延生长硅薄膜，可以进一步生长制备无金属污染、低缺陷密度的可转移单晶薄硅。
2、生长获得的薄硅在母衬底上有结构稳定的力学支撑不易碎片，进而便于利用传统晶硅电池生产线设备进行柔性薄硅电池制作；同时，在生长获得的薄硅转移后，剩下的母衬底可直接重复利用，得以进一步促进电池的低成本化。
附图说明
图1～图4为本发明层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法的步骤1)示意图。
图5为本发明层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法的步骤2)示意图。
图6为本发明层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法的步骤3)示意图。
图7为本发明层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法的步骤4)示意图。
图8～图9为本发明层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法的步骤5)示意图。
图10～图11为本发明层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法的步骤6)示意图。
图12为本发明层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法的步骤7)示意图。
元件标号说明
101 第一硅衬底
102 周期性柱状阵列掩膜
103 硅柱阵列
104 阻挡层
105 疏水有机分子膜
106 籽晶阵列
201 第二硅衬底
202 水凝胶薄膜
203 刻蚀液
204 溶胀刻蚀液的水凝胶薄膜
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明提供一种层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法，所述方法至少包括以下步骤：
首先执行步骤一，如图1～图4所示，提供第一硅衬底101，刻蚀所述第一硅衬底101形成硅柱阵列103。
作为示例，如图1所示，所述第一硅衬底101可以选择单晶硅(100)晶面衬底。
该步骤中，形成硅柱阵列103的过程为：
1-1)于所述第一硅衬底101表面形成掩膜；
1-2)，如图2a和2b所示，采用紫外曝光光刻工艺图案化所述掩膜，形成周期性柱状阵列掩膜102；其中，图2a为俯视图，图2b为侧视图。
1-3)，如图3所示，采用感应耦合等离子体干法刻蚀工艺，于所述第一硅衬底101上形成周期性的硅柱阵列103；
1-4)，如图4所示，去除所述周期性柱状阵列掩膜102。例如，采用丙酮溶解去除所述掩膜102。
作为示例，所述硅柱阵列103中硅柱的长度范围为10-15微米，直径范围为4-6微米。本实施例中，所述硅柱阵列103中硅柱的直径为4微米，长度为10微米，
其次执行步骤二，如图5所示，于所述第一硅衬底101以及硅柱阵列103表面形成能够实现选择性外延生长的阻挡层104。
作为示例，采用热氧化工艺于所述第一硅衬底101以及硅柱阵列103表面形成SiO2作为阻挡层104。
然后执行步骤三，如图6所示，于所述阻挡层104表面形成疏水有机分子膜105。
作为示例，于所述阻挡层104表面自组装烷基卤化硅烷形成疏水有机分子膜105。
本实施例中，自组装OTS(十八烷基三氯硅烷，Octadecyltrichlorosilane)有机分子膜作为疏水有机分子膜105，形成所述OTS有机分子膜的过程为：
首先，取3～5微升OTS液体滴加在50毫升无水正己烷溶剂中，搅拌混合溶解均匀；
然后，将制作有SiO2阻挡层104的所述第一硅衬底101浸没在所述OTS溶液中，并把盛有OTS溶液的容器加盖密封，静置30分钟；
接着，取出所述第一硅衬底101，用无水正己烷充分冲洗去掉残留的OTS溶液；
最后，把所述第一硅衬底101放置在烘箱中烘烤，使所述第一硅衬底101表面的OTS分子充分键合，从而在所述SiO2阻挡层104表面获得疏水OTS多层分子膜。本实施例中，把所述第一硅衬底101放置在120℃烘箱中烘烤1小时。
本步骤中，在所述阻挡层104表面自组装形成疏水有机分子膜105，该疏水有机分子膜105可以保护阻挡层104，防止后续刻蚀液(如氢氟酸)在SiO2阻挡层104表面浸润而发生毛细迁移，从而保证仅硅柱阵列103顶部以外的阻挡层被腐蚀，其他位置的阻挡层保留下来。该疏水有机分子薄膜能够与刻蚀液反应而解散。
接着执行步骤四，如图7所示，提供第二硅衬底201，于所述第二硅衬底201表面制作水凝胶薄膜202。
本实施例中，以聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol，PVA)为原材料制作水凝胶薄膜202。制作的具体过程为：
首先，配置聚乙烯醇水溶液，在所述聚乙烯醇水溶液中滴加环氧氯丙烷(EPI)和KOH溶液作为交联剂，搅拌混合均匀后静置除去气泡。
作为示例，配置10％的PVA水溶液100克，然后缓慢滴加7克环氧氯丙烷和20毫升20％的KOH溶液，充分搅拌混合均匀，静置除气泡。
然后，将所述第二硅衬底201浸没于上述所配置的溶液中
例如，将上述溶液静置无气泡后，把所述第二硅衬底201浸没其中1分钟。
接着，取出，先倾斜放置在密封容器中流淌除去多余的聚乙烯醇溶液，再水平放置在密封容器中使衬底表面的聚乙烯醇溶液膜分布均匀。
更具体地，倾斜放置在密封容器中30分钟流淌除去多余的PVA溶液(控制溶液膜在2～3微米厚)，再水平放置在密封容器中，并保持所述第二硅衬底的抛光面，即有PVA溶液膜的一面向上。另外，为保证在PVA分子交联之前，PVA溶液膜中的水份不蒸发，在所述密闭容器中敞口放置足量去离子水，使密封容器内水蒸汽保持为饱和蒸汽压。48小时后，所述溶液膜中的PVA分子充分交联键合，形成水凝胶薄膜。
最后，取出，用去离子水反复浸泡去除环氧氯丙烷和KOH溶液，最后烘干，获得干燥的水凝胶薄膜202。
接着执行步骤五，如图8～图9所示，于所述水凝胶薄膜202中溶胀刻蚀液203。
本步骤的具体过程为：将制作有PVA水凝胶薄膜202的第二硅衬底201浸没在刻蚀液203中，或者在所述水凝胶薄膜201表面滴加刻蚀液203(如图8所示)，直至所述水凝胶薄膜202充分溶胀(如图9展示了溶胀过刻蚀液的水凝胶薄膜204)，之后用氮气吹扫去除因表面张力吸附在所述水凝胶薄膜204表面的刻蚀液膜，从而使刻蚀液仅存在于PVA水凝胶薄膜204的内部。
应该注意是，所述氮气吹扫应适当，仅用于吹扫表面的刻蚀液，不能使水凝胶薄膜204内部干燥。
作为示例，所述刻蚀液203可以是稀释的氢氟酸溶液，为5％浓度。
作为示例，溶胀后的水凝胶薄膜204为3微米厚。
需要说明的是，步骤一至步骤三可以和步骤四至步骤五顺序不限，既可以先进行步骤一至步骤三，再进行步骤四至步骤五；也可以先进行步骤四至步骤五，再进行步骤一至步骤三；也可以两者同时进行。
再执行步骤六，如图10～图11所示，将步骤三获得的结构倒扣于溶胀过刻蚀液的所述水凝胶薄膜204中，利用刻蚀液203刻蚀去除所述硅柱阵列103顶端的所述疏水有机分子膜105和阻挡层104，暴露出硅柱阵列103顶端，形成籽晶阵列106。而没有陷入水凝胶薄膜204内的所述疏水有机分子膜105用来防止刻蚀液203经毛细作用沿硅柱表面迁移。
具体地，如图10所示，将步骤三获得的结构倒扣于溶胀过刻蚀液的所述水凝胶薄膜204中，并在所述第一硅衬底101上轻微均匀施加压力(例如，可以在所述第一硅衬底101上放置一重量适当的物体)，使硅柱阵列103深入氢氟酸刻蚀液溶胀过的水凝胶薄膜204中，接触保持适当时间，利用水凝胶薄膜204中的氢氟酸刻蚀液刻蚀去除硅柱阵列103顶端的疏水OTS有机分子膜105以及SiO2阻挡层104，使硅柱阵列103顶端(也称硅核或籽晶)裸露，而硅柱阵列103侧壁和第一硅衬底101上的疏水OTS有机分子膜105以及SiO2阻挡层104，由于未与氢氟酸刻蚀液接触而被保留下，具体参考附图11。
需要注意的是，施加在第一硅衬底101上的压力需均匀，一方面要使所述硅柱阵列103深入水凝胶薄膜204中，从而使所述硅柱阵列103顶部与水凝胶薄膜204内的刻蚀液充分接触，另一方面还要保证所述硅柱阵列103不会断裂。另外，所述硅柱阵列103的长度应远远大于所述水凝胶薄膜204的厚度，所述硅柱阵列103也应有足够的强度。
本实施例中，刻蚀时间为3min。
本步骤中，通过水凝胶薄膜204的厚度来控制氢氟酸刻蚀液的刻蚀量，使其仅能刻蚀去除与其接触的疏水有机分子膜105和SiO2阻挡层104，保持所述硅柱阵列103上刻蚀去除的SiO2阻挡层104高度与所述硅柱阵列103深入水凝胶薄膜204的深度一致。
最后执行步骤七，如图12所示，去除剩余的所述疏水有机分子膜105。
作为示例，采用氧等离子体刻蚀去除所述第一硅衬底101表面的疏水OTS有机分子膜105，获得目标籽晶阵列106。利用本发明获得的籽晶衬底，可以继续在该衬底上选择性外延生长制备获得高质量的单晶薄硅。
需要说明的是，获得籽晶衬底之后，在后续的硅气相外延生长中，硅的外延生长只会发生在硅柱的顶端。由于所有的硅柱顶部的籽晶，来源于同一个单晶母衬底，具有完全相同的晶体取向，因此随着每一个籽晶的生长长大，所有的籽晶会长大合并为一个单一的单晶硅薄膜，通过生长时间的控制使薄膜达到预定的厚度。由于籽晶的长大合并，在生长的薄膜和母衬底之间留下空隙，即薄膜与母衬底之间仅通过硅柱连接，其它地方为空隙，这些空隙的存在可以作为后续的一些电池工艺的气体通道或者化学溶液通道，同时也便于实现生长获得的薄膜的机械剥离或者各向异性化学刻蚀剥离转移。通过控制硅柱的直径，可使硅柱与薄膜的接触面积足够小，容易沿晶体硅的解理面断裂，从而实现薄膜的机械剥离转移；或者以硅柱间的空隙为化学溶液通道，通过各向异性化学刻蚀剥离生长获得的硅膜。同时，硅柱自身的尺寸均匀，在母衬底上的空间分布也均匀一致，对于生长获得的硅薄膜而言，又是一种相对稳定的机械支撑，对后续的一系列太阳能电池制作工艺具有比较高的机械应力容忍性，不易出现碎片，从而大幅提高柔性电池产品制作的成品率。在生长获得的薄膜剥离转移后，硅柱阵列和SiO2阻挡层完整保留，硅核的裸露也仅在硅柱顶部，因此剩下的籽晶衬底可直接重复利用，这样籽晶衬底具有高度的可重复利用性。而且，在整个籽晶的制作过程中，不存在金属污染过程，每一个籽晶都来源于母衬底单晶片，没有晶体重构过程，不存在准单晶的外延生长前沿晶面，从而可获得更高的晶体质量。
总之，通过本发明，使气相直接外延生长获得低成本、高质量单晶薄硅的技术具有切实的工业可能性，从而推动最终实现柔性、高效、轻质、低成本晶硅太阳能电池的工业规模化生产，促进光伏电力的社会普及应用。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法，其特征在于，所述方法至少包括：
1)提供第一硅衬底，刻蚀所述第一硅衬底形成硅柱阵列；
2)于所述第一硅衬底以及硅柱阵列表面形成能够实现选择性外延生长的阻挡层；
3)于所述阻挡层表面形成疏水有机分子膜；
4)提供第二硅衬底，于所述第二硅衬底表面制作水凝胶薄膜；
5)于所述水凝胶薄膜中溶胀刻蚀液；
6)将步骤3)获得的结构倒扣于溶胀过刻蚀液的所述水凝胶薄膜中，利用所述刻蚀液刻蚀去除所述硅柱阵列顶端的所述疏水有机分子膜和阻挡层，暴露出硅柱阵列顶端，形成籽晶阵列；
7)去除剩余的所述疏水有机分子膜；
其中，所述步骤4)中，于所述第二硅衬底表面制作水凝胶薄膜的过程为：
4-1)配置用于形成水凝胶的水溶性有机聚合物水溶液，在所述聚合物水溶液中滴加适量交联剂，搅拌混合均匀后静置消除气泡；
4-2)将所述第二硅衬底浸没于所述步骤4-1)配置的溶液中；
4-3)从溶液中取出所述第二硅衬底，先倾斜放置在密封容器中流淌除去多余的所述聚合物溶液，再水平放置在密封容器中使溶液膜在所述第二硅衬底上均匀分布，并使聚合物分子交联键合，形成水凝胶薄膜；
4-4)从密封容器中取出所述第二硅衬底，用去离子水反复浸泡去除所述交联剂，最后烘干，获得干燥的水凝胶薄膜。
2.根据权利要求1所述的层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法，其特征在于：所述步骤1)的过程为：
1-1)于所述第一硅衬底表面形成掩膜；
1-2)采用光刻工艺图案化所述掩膜；
1-3)采用感应耦合等离子体干法刻蚀工艺，于所述第一硅衬底上形成周期性的硅柱阵列；
1-4)去除所述掩膜。
3.根据权利要求1所述的层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，采用热氧化工艺于所述第一硅衬底以及硅柱阵列表面形成SiO2作为实现选择性外延生长的阻挡层。
4.根据权利要求1所述的层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，采用烷基卤化硅烷自组装有机分子膜作为疏水有机分子膜。
5.根据权利要求1所述的层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法，其特征在于：所述步骤4-3)中，于所述的密封容器中敞口放置足量去离子水，使密封容器内水蒸汽达到饱和蒸汽压，防止所述衬底上的溶液在所述聚合物分子交联之前干燥。
6.根据权利要求1所述的层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法，其特征在于：所述步骤5)中于所述水凝胶薄膜中溶胀刻蚀液的过程为：
将制作有水凝胶薄膜的所述第二硅衬底浸没在刻蚀液中，或者在所述水凝胶薄膜表面滴加刻蚀液，直至所述水凝胶薄膜充分溶胀，之后用氮气吹扫去除所述水凝胶薄膜表面的刻蚀液。
7.根据权利要求1或6所述的层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法，其特征在于：溶胀过刻蚀液的所述水凝胶薄膜厚度小于所述硅柱阵列的长度。
8.根据权利要求1或6所述的层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法，其特征在于：所述刻蚀液为稀释的氢氟酸溶液。
9.根据权利要求1所述的层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法，其特征在于：所述步骤6)中，将步骤3)获得的结构倒扣于溶胀过刻蚀液的所述水凝胶薄膜中，在所述第一硅衬底上均匀施加适当时间的压力，利用刻蚀液刻蚀去除所述硅柱阵列顶端的所述疏水有机分子膜和阻挡层，暴露出硅柱阵列顶端，形成籽晶阵列。
10.根据权利要求1所述的层转移单晶硅薄膜用籽晶衬底的微接触湿法刻蚀制备方法，其特征在于：所述步骤7)中，采用氧等离子体刻蚀去除剩余的疏水有机分子膜。
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