测定硅各向异性腐蚀速率分布的新方法

介绍了一种测定硅各向异性腐蚀速率分布的新方法.硅各向异性腐蚀速率三维分布可由一系列晶面上的二维腐蚀速率分布表示.利用深反应离子刻蚀技术(DRIE)在{0mn}硅片上制作出侧壁垂直于硅片表面的矩形槽,测量槽宽度在腐蚀前后的变化,就可测定各{0mn}面上的二维腐蚀速率分布.将二维腐蚀速率分布组合在一起就得到了三维腐蚀速率分布.由于DRIE制作的垂直侧壁深度大,可耐受较长时间的各向异性腐蚀,所以只需使用一般的显微镜就能得到准确的结果.实验得到了40%KOH和25%TMAH中{n10}和{n11}晶面的腐蚀速率分布数据.     

硅各向异性腐蚀速率图的模拟

利用数学软件 MATLAB,对三维中的向量进行插值计算。根据硅各向异性腐蚀特点 ,构造出了一个完整的硅各向异性腐蚀速率图。模拟结果与已有的实验数据进行了比较 ,说明这种方法可以用来模拟硅各向异性腐蚀速率     

Ar离子激光增强硅各向异性腐蚀速率的研究

研究了Ａｒ离子激光器与硅各向异性腐蚀技术相结合制造硅杯的方法。结果表明，激光照射能增强浸于ＫＯＨ溶液中硅的化学腐蚀速率，在入射光强为４．６Ｗ，ＫＯＨ溶液浓度为０．２２ｍｏｌ，温度为９０℃的条件下，得到＜１００＞硅的腐蚀速率为２１μｍ／ｍｉｎ，是无激光照射时硅各向异性腐蚀速率的多倍。进而讨论了硅在ＫＯＨ溶液中腐蚀速率对激光光强的依赖关系以及实验温度对腐蚀速率的影响问题。     

KOH各向异性腐蚀中预处理对硅表面粗糙度的影响

通过实验研究表明:不同预处理方法对KOH腐蚀后硅片表面粗糙度的影响不同,分别用35℃的BOE(7:1氟化铵腐蚀液)、常温BOE、10:1 HF、50:1 HF含HF成分的腐蚀液对硅片进行预处理,再和未做预处理的硅片在同等条件下进行KOH腐蚀,实验结果发现预处理后硅片表面粗糙度比未做处理的硅片表面粗糙度增加约1 nm左右,即经过含HF成分的腐蚀液预处理后的硅片再进行KOH腐蚀,其表面粗糙度将变差.     

用硅的各向异性腐蚀工艺制备发射硅尖阵列

本文介绍了真空微电子器件场发射阴极硅尖阵列的制备工艺技术。采用硅的各向异性腐蚀工艺和氧化削尖技术制成了形状和发射性能均较好的硅尖阵列，测试结果表明，起始发射电压为５～６Ｖ，发射电流在阳极电压为２０Ｖ时为０．５ｍＡ，反向击穿电压为７５Ｖ。     

基于MATLAB的硅各向异性腐蚀过程模拟

根据硅各向异性腐蚀特点,在硅各向异性腐蚀速率图基础上,提出算法,利用数学软件MATLAB模拟了几种简单掩膜图形的腐蚀过程.程序从二维掩膜描述出发,找到相关晶面,产生动态的三维几何结构的输出.并推导出凸角补偿时补偿条的相关尺寸.其结果对MEMS加工有一定参考价值.     

基于MATLAB的硅各向异性腐蚀过程模拟

根据硅各向异性腐蚀特点,在硅各向异性腐蚀速率图基础上,提出算法,利用数学软件MATLAB模拟了几种简单掩膜图形的腐蚀过程.程序从二维掩膜描述出发,找到相关晶面,产生动态的三维几何结构的输出.并推导出凸角补偿时补偿条的相关尺寸.其结果对MEMS加工有一定参考价值.     

硅各向异性腐蚀的微小谐振器的研制

研究了一种利用硅微结构直接作为模具制作微小固体染料激光器谐振腔。它采用了硅的深层反应离子刻蚀技术(deepRIE)并结合硅的各向异性腐蚀技术(EPW),由于EPW对〈110〉面有仅次于〈111〉面的腐蚀速率,可制造出具有光学镜面的侧壁面的硅模具。利用此模具可制成出四角形环型PMMA固态染料微小谐振腔。利用激光染料若丹明6G掺杂的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),在调QNd:YAG自倍频激光532nm泵浦下,得到590nm波长附近的激光输出。     

硅各向异性腐蚀＜110＞条补偿图形腐蚀前沿控制

本文报道了一种由＜１１０＞条组成的，用于（１００）硅ＫＯＨ各向异性腐蚀的凸角补偿图形．该图形的设计特点是利用不对称的分枝和端点弯头对条上腐蚀前沿实现控制使补偿后凸角的削角大大减小．文中给出常用补偿图形的有效补偿长度和临界补偿时的削角比．该方法已应用于微机械硅加速度传感器的掩模设计．     

硅各向异性浅槽腐蚀实验研究

通过实验分析,对比了异丙醇(IPA)和超声波对Si(100)面在KOH溶液和四甲基氢氧化氨(TMAH)溶液中的浅槽腐蚀速率及其表面形态的影响。实验结果表明,IPA能降低TMAH溶液的腐蚀速率,但IPA在KOH溶液中腐蚀速率降低不明显;IPA加入到较高浓度的KOH溶液中,会在Si表面产生较大小丘,恶化了Si腐蚀表面的质量,但在TMAH溶液中加入一定量的IPA会改善腐蚀表面的质量;超声波能加快腐蚀速率并能改善Si腐蚀表面质量,但对于加入IPA的较高浓度KOH溶液,超声波未能消除Si腐蚀表面的小丘,另外,超声波还能减弱腐蚀过程中微尺寸沟槽的尺寸效应;在腐蚀条件和配比一定情况下,TMAH溶液的腐蚀质量比KOH溶液好。     

硅(100)晶面的凸角腐蚀及其补偿

在进行Si(100)台面腐蚀时,由于硅的各向异性腐蚀特性,凸角处呈现严重切削现象。凸角侧向腐蚀程度与腐蚀深度、腐蚀温度、腐蚀剂配比等诸多因素有关。针对方形补偿结构探讨了凸角腐蚀的补偿原理,设计了补偿版图,并在KOH腐蚀液中进行实验验证,获得了与理论分析结果相一致的直角凸面补偿效果。     

考虑高指数晶面的体硅腐蚀模拟新CA模型

针对目前体硅腐蚀(硅各向异性腐蚀)的3D CA模型无法引入(211),(311),(331),(411)等较多高密勒指数晶面,模拟精度不高的问题,建立了一种高精度的体硅腐蚀模拟的新3D连续CA(元胞自动机)模型.模型可以有效引入(211),(311),(331),(411)等高密勒指数晶面,提高模拟精度.模拟结果与实验结果一致,证明了模型的模拟效果,对体硅腐蚀模拟研究和提高MEMS设计水平具有一定的实用意义.     

考虑高指数晶面的体硅腐蚀模拟新CA模型

针对目前体硅腐蚀(硅各向异性腐蚀)的3D CA模型无法引入(211),(311),(331),(411)等较多高密勒指数晶面,模拟精度不高的问题,建立了一种高精度的体硅腐蚀模拟的新3D连续CA(元胞自动机)模型.模型可以有效引入(211),(311),(331),(411)等高密勒指数晶面,提高模拟精度.模拟结果与实验结果一致,证明了模型的模拟效果,对体硅腐蚀模拟研究和提高MEMS设计水平具有一定的实用意义.     

降低硅片表面微粗糙度的预氧化清洗工艺

利用原子力显微镜研究了预氧化清洗工艺对清洗后的硅片表面微粗糙的影响,并通过建立表面氧化过程的分子模型和氧化层模型来进行相应的机理分析.结果表明,硅片表面在含有氧化剂H2O2的溶液中生成一层氧化层后,能基本消除OH-对硅片表面的各向异性腐蚀,清洗后的表面微粗糙度比清洗前小,并且随SC-1清洗过程中NH4OH浓度的增大而减小.     

降低硅片表面微粗糙度的预氧化清洗工艺

利用原子力显微镜研究了预氧化清洗工艺对清洗后的硅片表面微粗糙的影响,并通过建立表面氧化过程的分子模型和氧化层模型来进行相应的机理分析.结果表明,硅片表面在含有氧化剂H2O2的溶液中生成一层氧化层后,能基本消除OH-对硅片表面的各向异性腐蚀,清洗后的表面微粗糙度比清洗前小,并且随SC-1清洗过程中NH4OH浓度的增大而减小.     

硅尖的制备

隧道硅尖的制备是微机械隧道传感器制作的一个重要组成部分 ,通过对ICP刻蚀和湿法各向异性刻蚀工艺制备硅尖实验的研究 ,得到了合适的工艺条件以及较理想的硅尖