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硅微通道列阵电化学微加工技术研究

作　者: 高延军
导　师: 端木庆铎
学　校: 长春理工大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 微通道列阵湿法刻蚀电化学微加工各向异性
分类号: TN305.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

本文采用P型单晶硅片，由热氧化形成SiO₂掩膜层，标准光刻工艺进行图形转移，用KOH溶液湿法刻蚀制作倒四棱锥腐蚀坑列阵。在三极电解槽中，进行了电化学深刻蚀的探索性实验。对氧化、光刻、湿法刻蚀和电化学刻蚀中的工艺问题进行了初步的理论和实验研究，同时，采用SEM对实验样品进行了形貌分析，并采用电流突破模型对电化学深孔刻蚀机理进行了理论分析。通过理论和实验研究，发现即使硅片晶向不准，仍能刻蚀出方孔列阵。在光刻工艺过程中，适当延长前烘时间可得到良好的显影图案。在湿法刻蚀诱导坑时，需适当延长刻蚀时间。在电化学刻蚀过程中，需增加循环装置。其结果对进一步开展这方面的研究工作具有指导意义，在进一步深入开展研究电化学体硅微加工技术时，可有望成为实现硅深孔列阵加工的新技术。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-5
目录  5-6
第一章绪论  6-15
  §1．1 硅微通道列阵微加工技术  6-11
  §1．2 硅微通道列阵的应用  11-14
  §1．3 主要研究内容  14-15
第二章硅微通道列阵形成的工艺原理及其相关理论  15-33
  §2．1 概述  15
  §2．2 基体材料的选取原则  15-17
  §2．3 硅基片的热氧化工艺原理  17-20
  §2．4 硅基片的光刻工艺原理  20-22
  §2．5 硅基片的各向异性湿法刻蚀原理  22-25
  §2．6 硅基片的电化学湿刻工艺原理  25-33
第三章硅微通道列阵形成实验过程  33-41
  §3．1 硅微通道列阵形成的工艺流程  33
  §3．2 基体材料的选取及硅基片的前期处理  33-34
  §3．3 硅基片的热氧化  34-35
  §3．4 硅基片的光刻  35-36
  §3．5 诱导坑湿法刻蚀  36-37
  §3．6 硅微通道列阵电化学刻蚀  37-41
第四章分析与讨论  41-52
  §4．1 前烘工艺对显影的影响  41-43
  §4．2 缓冲氢氟酸腐蚀剂BHF对掩膜刻蚀的影响  43-44
  §4．3 掩膜图案与诱导坑晶向之间的关系  44-45
  §4．4 诱导坑形貌及对电化学刻蚀的影响  45-47
  §4．5 表面杂质对电化学刻蚀的影响  47-49
  §4．6 电化学刻蚀工艺问题的分析  49-52
第五章结论  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-55

硅微通道列阵电化学微加工技术研究

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