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、微機械系統(tǒng)領域，體硅微機械技術得到廣泛應用。隨著應用的深入，器件性能的提高，要求單晶硅腐蝕表面光滑平整、無缺陷，但實際上在腐蝕劑(如：KOH、TMAH等)中腐蝕后，單晶硅表面會出現(xiàn)一些粗糙狀態(tài)，關于這些粗糙狀態(tài)的成因有許多解釋，其中反應產物——氫氣和硅酸鹽——嚴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)或正向偏壓電化學腐蝕，加入乙醇或異丙醇，進行超聲振蕩等。通過加入表面活性劑以改善單晶硅各向異性腐蝕特性的報道還不多。 本文總結了硅在堿性腐蝕液中各項異性腐蝕的機理模型，并對模型的發(fā)展提出了建設性的意見。 通過分析溶液的微觀結構和溶液中粒子數(shù)密度的漲落，指出當溶液由于成分變化或外界條件變化后，溶液的結構也隨之發(fā)生變化，相

3、應地溶液性質也會發(fā)生變化，影響了腐蝕結果。著重介紹了表面活性劑的各種性質，以及溶液中加入活性劑后溶液性性質的改變。 通過大量的實驗，測定了復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值對腐蝕結果的影響；首次重點分析了在KOH溶液中加入超過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，得到結論：當腐蝕液中加入的活性劑濃度大于它的cmc時，硅腐蝕面的粗糙狀況隨著活性劑的濃度的增大而減小；對于腐蝕過