MEMS濕法腐蝕工藝的研究.pdf

1、由于單晶硅在各種高pH值的堿性溶液(如：EPW，KOH，H2N-NH2，NH4OH，TMAH等)中表現(xiàn)出各向異性腐蝕特性，因此在微電子、微光學(xué)、微機(jī)械系統(tǒng)領(lǐng)域，體硅微機(jī)械技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。隨著應(yīng)用的深入，器件性能的提高，要求單晶硅腐蝕表面光滑平整、無(wú)缺陷，但實(shí)際上在腐蝕劑(如：KOH、TMAH等)中腐蝕后，單晶硅表面會(huì)出現(xiàn)一些粗糙狀態(tài)，關(guān)于這些粗糙狀態(tài)的成因有許多解釋?zhuān)渲蟹磻?yīng)產(chǎn)物——?dú)錃夂凸杷猁}——嚴(yán)重影響了硅腐蝕面的粗糙度。

2、 為了盡量消除單晶硅腐蝕表面的粗糙狀態(tài)，人們提出了各種辦法，例如：在腐蝕液中加入氧化物(氰鐵酸鹽或氧氣)或正向偏壓電化學(xué)腐蝕，加入乙醇或異丙醇，進(jìn)行超聲振蕩等。通過(guò)加入表面活性劑以改善單晶硅各向異性腐蝕特性的報(bào)道還不多。 本文總結(jié)了硅在堿性腐蝕液中各項(xiàng)異性腐蝕的機(jī)理模型，并對(duì)模型的發(fā)展提出了建設(shè)性的意見(jiàn)。 通過(guò)分析溶液的微觀(guān)結(jié)構(gòu)和溶液中粒子數(shù)密度的漲落，指出當(dāng)溶液由于成分變化或外界條件變化后，溶液的結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生變化，相

3、應(yīng)地溶液性質(zhì)也會(huì)發(fā)生變化，影響了腐蝕結(jié)果。著重介紹了表面活性劑的各種性質(zhì)，以及溶液中加入活性劑后溶液性性質(zhì)的改變。 通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，測(cè)定了復(fù)合型非離子活性劑改變腐蝕液表面張力的狀況；研究了溶液pH值對(duì)腐蝕結(jié)果的影響；首次重點(diǎn)分析了在KOH溶液中加入超過(guò)cmc的活性劑，硅的腐蝕面粗糙狀態(tài)隨著活性劑濃度的變化而變化的情況，得到結(jié)論：當(dāng)腐蝕液中加入的活性劑濃度大于它的cmc時(shí)，硅腐蝕面的粗糙狀況隨著活性劑的濃度的增大而減??；對(duì)于腐蝕過(guò)