本文關(guān)鍵詞：（100）、（110）硅片濕法各向異性腐蝕特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 硅基濕法各向異性腐蝕被廣泛的應(yīng)用于MEMS的微結(jié)構(gòu)制作中,例如用來形成膜片、懸臂梁、凹槽、臺(tái)面等三維結(jié)構(gòu)。在許多實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中控制腐蝕面的形貌是至關(guān)重要的,器件通常要求腐蝕表面光滑平整,無缺陷。另外對(duì)于各向異性腐蝕的研究有利于得到更復(fù)雜的MEMS微結(jié)構(gòu)。 本文對(duì)BN303-30光刻膠展開光刻實(shí)驗(yàn),不同的光刻膠厚度和烘培條件都會(huì)導(dǎo)致不同的光刻膠特性參數(shù)。實(shí)驗(yàn)顯示在特定厚度的光刻膠情況下,由于曝光不足而形成針孔,造成光刻失敗,而曝光時(shí)間過長也對(duì)光刻效果造成不良影響。對(duì)于光刻來講具體工藝參數(shù)需要由實(shí)驗(yàn)來確定。 本文對(duì)硅材料的各向異性腐蝕機(jī)理及特性進(jìn)行了探討,并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行了(100)、(110)硅片濕法各向異性腐蝕工藝研究。在KOH與IPA混合腐蝕液腐蝕系統(tǒng)中,由于IPA的加入,氫氣泡可以快速的脫離硅表面,表面生成的硅酸鹽與IPA分子形成可溶于水的絡(luò)合物得以離開表面,使得硅表面的形貌得到改善。IPA分子與OH~-競(jìng)爭(zhēng)硅(110)表面的特定位置,而吸附了IPA分子的位置原子的背鍵不再由于OH~-的作用而減弱,此點(diǎn)的反應(yīng)暫時(shí)停止。此機(jī)制使(110)面在IPA加入后腐蝕速率V_(110)減小,實(shí)驗(yàn)通過IPA的加入利用V_(110)、V_(111)的關(guān)系得到了八面體凹槽結(jié)構(gòu)。 KOH系統(tǒng)中1,6己二醇和乙醇的加入有利于硅酸鹽顆粒和微氫氣泡的脫離,硅(110)表面對(duì)于1,6己二醇和乙醇的吸附則十分有限,使得腐蝕的各向異性并沒有明顯增強(qiáng)。(110)硅表面得到了改善,并且在50%KOH濃度的情況下,表面最為光滑,為MEMS結(jié)構(gòu)的制備提供了很好的光學(xué)表面。
【關(guān)鍵詞】：MEMS 光刻 濕法工藝 各向異性腐蝕 醇類 (110)硅片
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TG174
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 MEMS簡(jiǎn)介8-10
• 1.1.1 MEMS的概念和基本特征8-9
• 1.1.2 MEMS的研究和應(yīng)用領(lǐng)域9-10
• 1.2 微結(jié)構(gòu)加工技術(shù)10-14
• 1.2.1 MEMS的表面加工技術(shù)10-11
• 1.2.2 MEMS的體硅加工技術(shù)11-13
• 1.2.3 其他加工技術(shù)13-14
• 1.3 課題的背景及意義14-15
• 1.3.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 MEMS應(yīng)用前景及需要解決的問題15
• 1.4 課題的研究目的及主要內(nèi)容15-16
• 第2章 硅基MEMS光刻工藝實(shí)驗(yàn)16-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及原材料16
• 2.2 硅基片清洗16-17
• 2.3 熱氧化17-20
• 2.3.1 SiO_2性能概述17-18
• 2.3.2 SiO_2熱氧化原理18-19
• 2.3.3 SiO_2膜制備19-20
• 2.4 硅基片的光刻20-27
• 2.4.1 光刻工藝流程21-23
• 2.4.2 光刻工藝實(shí)驗(yàn)分析23-27
• 2.5 本章小節(jié)27-28
• 第3章 硅濕法化學(xué)腐蝕機(jī)理及工藝研究28-50
• 3.1 硅腐蝕濕法技術(shù)概述28-30
• 3.1.1 各向同性腐蝕28-29
• 3.1.2 各向異性腐蝕29-30
• 3.2 單晶硅晶體結(jié)構(gòu)30-32
• 3.3 腐蝕模型32-37
• 3.3.1 原子晶格結(jié)構(gòu)腐蝕模型32-33
• 3.3.2 碰撞理論模型33-34
• 3.3.3 以能帶論和電化學(xué)理論為基礎(chǔ)的模型34-36
• 3.3.4 晶體生長理論的模型36-37
• 3.4 硅基腐蝕工藝研究37-48
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與原料37-38
• 3.4.2 (110)硅片腐蝕特性研究38-44
• 3.4.3 (100)硅片腐蝕特性研究44-47
• 3.4.4 MEMS微結(jié)構(gòu)陣列的制備47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-50
• 第4章 結(jié)論50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 致謝54-55
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間擬發(fā)表的論文55

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 倪燁;戴強(qiáng);張懷武;鐘智勇;于奇;;MEMS中硅濕法深槽刻蝕工藝的研究[J];材料導(dǎo)報(bào);2011年08期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 郭正宇;黑硅材料的制備及特性研究[D];電子科技大學(xué);2010年

2 陳驕;硅的各向異性濕法腐蝕工藝及其在微納結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

3 張卓;基于TSV的MEMS圓片級(jí)真空封裝關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];華中科技大學(xué);2011年

4 宋志成;具有本征非晶硅層的異質(zhì)結(jié)太陽能電池的研究[D];華中科技大學(xué);2009年

5 李國棟;有機(jī)氣相噴涂技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：（100）、（110）硅片濕法各向異性腐蝕特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：308642