【摘 要】
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硅基湿法各向异性腐蚀被广泛的应用于MEMS的微结构制作中,例如用来形成膜片、悬臂梁、凹槽、台面等三维结构。在许多实际的应用当中控制腐蚀面的形貌是至关重要的,器件通常要
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硅基湿法各向异性腐蚀被广泛的应用于MEMS的微结构制作中,例如用来形成膜片、悬臂梁、凹槽、台面等三维结构。在许多实际的应用当中控制腐蚀面的形貌是至关重要的,器件通常要求腐蚀表面光滑平整,无缺陷。另外对于各向异性腐蚀的研究有利于得到更复杂的MEMS微结构。本文对BN303-30光刻胶展开光刻实验,不同的光刻胶厚度和烘培条件都会导致不同的光刻胶特性参数。实验显示在特定厚度的光刻胶情况下,由于曝光不足而形成针孔,造成光刻失败,而曝光时间过长也对光刻效果造成不良影响。对于光刻来讲具体工艺参数需要由实验来确定。本文对硅材料的各向异性腐蚀机理及特性进行了探讨,并以此为基础进行了(100)、(110)硅片湿法各向异性腐蚀工艺研究。在KOH与IPA混合腐蚀液腐蚀系统中,由于IPA的加入,氢气泡可以快速的脱离硅表面,表面生成的硅酸盐与IPA分子形成可溶于水的络合物得以离开表面,使得硅表面的形貌得到改善。IPA分子与OH-竞争硅(110)表面的特定位置,而吸附了IPA分子的位置原子的背键不再由于OH-的作用而减弱,此点的反应暂时停止。此机制使(110)面在IPA加入后腐蚀速率V110减小,实验通过IPA的加入利用V110、V111的关系得到了八面体凹槽结构。KOH系统中1,6己二醇和乙醇的加入有利于硅酸盐颗粒和微氢气泡的脱离,硅(110)表面对于1,6己二醇和乙醇的吸附则十分有限,使得腐蚀的各向异性并没有明显增强。(110)硅表面得到了改善,并且在50%KOH浓度的情况下,表面最为光滑,为MEMS结构的制备提供了很好的光学表面。
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