硅基三维结构磁场辅助电化学腐蚀的方法

摘要

本发明是一种硅基三维结构磁场辅助电化学腐蚀的方法，该方法包括光刻硅片、配置腐蚀液、电化学腐蚀前的准备、电化学腐蚀的实施及后处理步骤，其中：在配置腐蚀液的过程中，是将氢氟酸、二甲基甲酰胺和水混合，组成三者的体积比为(2.5～3.5)∶(14～18)∶1的腐蚀液作为负极腐蚀液，将质量浓度96％的分析纯NH4F、质量浓度40％的HF和水混合，组成三者的体积比为3∶6∶10的氢氟酸缓冲腐蚀液作为正极的腐蚀液；在磁场配置过程中，是将磁场方向垂直100晶向，同时与电场方向垂直，该磁场方向定为x轴。本发明提供的方法具有工艺简单、实用性强和容易实施等优点，可以获得大间距陡直图形的硅基三维结构的产品。

主权项

一种硅基三维结构磁场辅助电化学腐蚀的方法，其特征是该方法的步骤包括：(1)光刻硅片：利用光刻机和图形掩模将硅片进行光刻；(2)配置腐蚀液：将HF、DMF和水的混合，组成三者的体积比为(2.5～3.5)∶(14～18)∶1的腐蚀液作为负极腐蚀液，其中，HF为质量浓度40％的氢氟酸，DMF为质量浓度99.5％的二甲基甲酰胺；将质量浓度96％的分析纯NH4F、质量浓度40％的HF和水混合，组成三者的体积比为3∶6∶10的氢氟酸缓冲腐蚀液作为正极腐蚀液；(3)电化学腐蚀前的准备：将双槽腐蚀设备置于通风橱内，再将配置好的腐蚀液分别加入两侧腐蚀槽中，连接好电极，磁场配置：将磁场方向垂直100晶向，同时与电场方向垂直；该磁场方向定为x轴，该配置的磁场的强度为10～100mT，将光刻好的硅片装入所述腐蚀槽中；(4)电化学腐蚀的实施：按照工艺要求，在腐蚀液、电流及配置的磁场的协同作用下对光刻好的硅片进行电化学腐蚀；所述工艺要求是指采用0.01～0.08A的直流电流，腐蚀时间为120～300分钟，腐蚀深度为60～100微米，腐蚀间距为20～300微米；(5)后处理：电化学腐蚀结束后将硅片取下用去离子水冲洗干净，然后进行烘干；经过上述步骤，得到硅基三维结构的产品。