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利用扫描电镜观察氢氧化钾蚀刻制备的硅微观结构

 发布时间:2017/12/7 点击量:1086
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详细介绍:

氢氧化钾蚀刻 (KOH)是制造微型器件的一个重要工艺,用于从硅片上去除材料。选择性地蚀刻硅片的某些部分,用一层二氧化硅或掩膜来保护剩下的部分。然而,残留物的存在成为这种技术的一个缺点,因为它会对器件的制造过程产生负面影响。在这篇博客中,我们提出了一种利用蚀刻残留物的方法,将其作为后续蚀刻的掩膜,以制造两层微结构。我们还提供了如何有效地利用扫描电镜SEM对这些微结构进行成像的例子。

 

KOH化学硅蚀刻技术

 

蚀刻是微加工中一个非常重要和关键的过程,在此过程中,材料通过蚀刻剂在硅片表面进行化学去除。蚀刻有两种: 湿蚀刻,蚀刻剂是液体,和干蚀刻,蚀刻剂是等离子体。干蚀刻是各向异性的,因此在蚀刻材料中形成垂直侧壁,如图1a所示。在另一方面,湿蚀刻剂通常是各向同性,这意味着蚀刻在各个方向都是均匀的,产生圆壁和削弱效果,如图1b所示。

 

KOH是一种液相蚀刻剂,在晶体平面上是各向异性的。因此,它对硅片的晶体取向很敏感,产生梯形截面腔,如图1c所示。KOH蚀刻的主要缺点之一是残留物的沉积,这是由蚀刻剂和被移出材料之间的相互作用所造成的: 是这项技术zui薄弱的一点。

 

图1: 生成的基体横截面示意图,(a) 各向异性的侵蚀,(b)一个完全各向同性的侵蚀,(c)一个湿蚀刻的各向异性腐蚀剂

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