1 重庆大学 新型微纳器件与系统技术国家重点实验室, 重庆 400044
2 重庆大学 国家级微纳系统与新材料技术国际研发中心, 重庆 400044
针对微电子器件,提出了一种简单、低成本、便于批量加工的硅尖阵列制备方法。分析了各向异性和各向同性湿法腐蚀的特点,研究了不同腐蚀液中硅尖的形成机理和腐蚀速率,采用扫描电子显微镜(SEM)观测硅尖形貌。结果表明: 在质量分数40%KOH 腐蚀液中添加I2 和 KI,显著减小了削角速率,得到了呈“火箭尖”的硅尖阵列。各向同性腐蚀采用HNA腐蚀液,腐蚀的硅尖呈埃菲尔铁塔形。通过调整腐蚀液配比,氧化锐化后,硅尖尖端曲率半径小于15 nm。该硅尖阵列已成功应用于真空微电子加速度计之中。
硅尖阵列 湿法腐蚀 氧化锐化 真空微电子加速度计 silicon tip array wet chemical etching oxidation sharpening vacuum microelectronic accelerometer 强激光与粒子束
2015, 27(2): 024113
1 大连理工大学 微纳米技术及系统辽宁省重点实验室,辽宁 大连 116023
2 大连理工大学 精密与特种加工教育部重点实验室,辽宁 大连 116023
为制备高纵横比的纳米硅尖,研究了掩模的偏转方向对硅尖形状的影响。设计了硅尖制备的工艺流程,采用KOH溶液湿法各向异性腐蚀(100)单晶硅的方法制备硅尖,根据实验结果和{411}晶面模型,分析了硅尖侧壁的组成晶面,讨论了掩模偏转方向对硅尖形状的影响,得到了制备高纵横比纳米硅尖的工艺参数。实验结果表明:当腐蚀溶液浓度和温度一定时,正方形掩模的方向并不影响快腐蚀晶面的类型,利用正方形掩模的偏转,可以制备出八面体和四面体的硅尖。当正方形掩模边缘沿〈110〉晶向时,在78 ℃、浓度为40%的KOH溶液中腐蚀硅尖,经980 ℃干氧氧化3 h进行削尖,可制备出纵横比＞2的八面体纳米硅尖阵列,硅尖侧壁由与(100)面夹角为76.37°的{411}晶面组成。
硅尖 各向异性 氧化削尖 掩模 silicon tip anisotropic etching oxidation sharpening mask
