MEMS芯片正面结构释放时的保护(其中有TMAH的湿法腐蚀)
MEMS和半导体工艺中的湿法腐蚀配方
MEMS和半导体工艺材料配比苏州能斯达电子科技有限公司的工程师整理了MEMS和半导体工艺中接近50种材料的湿法腐蚀的刻蚀液及配比，趁着新年，给大家送一份豪华大礼包。
1.铝-Aluminum2.砷化铝镓-Aluminum Gallium Arsenide1.1:1:30 –H2SO4:H2O2–60 Å/sec2.8:3:400 –NH3:H2O2:H2O–25 Å/sec3.1:1:10 –HF:H2O2:H2o–80 Å/sec3.三氧化二铝/铝/蓝宝石-Aluminum Trioxide / Alumina /Sapphire1.1:1:3 –NH4OH:H2O2:H2O–80 ℃2.10% Br2:MeOH3.7ml:4g –H3PO:Cr2O34.锑-Antimony1.1:1:1 –HCl:HNO3:H2O2.90:10:1 –H2O:HNO3:HF3.3:3:1:1 –H3PO4:HNO3:CH3COOH:H2O <<3min/1000A 50℃5.铋-Bismuth1.10:1 –H2O:HCl6.黄铜-Brass1.FeCl32.20% NHSO57.青铜-Bronze1.1% CrO38.碳-Carbon1.H3PO4:CrO3:NaCN2.50% KOH (or NaOH)–boiling3.HNO3 concentrated4.H2SO4 concentrated5.3:1 –H2SO4:H2O29.铬 -Chromium1.2:3:12 KMnO4:NaOH:H2O2.3:1 –H2O:H2O23.HCl concentrated and dilute4.3:1 –HCl:H2O25.2:1 –FeCl:HCl6.Cyantek CR-7s (Perchloric based) 7 min/micron (24A/s new)7.1:1 –HCl:glycerine 12min/micron after depassivation8.1:3 –[50gNaOH+100mlH2O]:[30gK3Fe(CN)6+100mlH2O] 1hr/micron10.钴-Cobalt1.1:1 H2O:HNO32.3:1 HCl:H2O211.铜-Copper1.30% FeCl3 saturated solution2.20% KCN3.1:5 –H2O:HNO34.HNO3 concentrated and dilute5.1:1 –NH4OH:H2O26.1:20 –HNO3:H2O27.4:1 –NH3:H2O28.1:1:1 –H3PO4:HNO3:HAc9.5ml:5ml:4g:1:90ml –HNO3:H2SO4:CrO3:NH4Cl:H2O10.4:1:5 –HCL:FeCl3:H2O12.环氧树脂-Epoxies1.General Polymer Etch2.5:1 –NH4OH:H2O2–120 ℃3.Gold Epoxy4.3:1:10 HNO3:HCl:H2O5.Silver Epoxy6.1:3 –HF:HNO37.Aluminum Epoxy8.H2SO4 –hot9.SU8 cured10.3:1 –H2SO4:H2O2–hot13.砷化镓-Gallium Arsenide1. 1.5%-7.5% –Br2 in CH3OH2.1:1 –NH4OH:H2O23.20:7:973 –NH4OH:H2O2:H2O4.40:1:40 –H3PO4:H2O2:H2O5.3:1:50 –H3PO4:H2O2:H2O6.33-66% –HNO3–red fuming etches more rapidly than whitefuming7.1:1 –HF:HNO38.1:1 –H2SO4:H2O29.1:1:30 –H2SO4:H2O2–60 Ås/sec10.8:3:400 –NH3:H2O2:H2O–30 Ås/sec, isotropic11.1:1:10 –HF:H2O2:H2o–80 Ås/sec14.锗-Germanium1.HF:HNO3:H2O2.1:1:1 –HF:HNO3:HAc3.7:1:x HF:HNO3:glycerin 35c 75-100 microns/hour, 100℃775microns/hour4.KF–pH > 65.1:25 NH3OH:H2O21000 Å/min15.金-Gold1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 10-15 microns/min RT, 25-50microns/min 35 ℃2.Chrome Regia 3:10-20% HCl:CrO33.H2SeO4–Temp should be hot, etch is slow4.KCN in H20–good for stripping gold from alumina, quartz, sapphiresubstrates, semiconductor wafers and metal parts5.4g:2g:10ml –KI:I2:H2O Hot (70℃) 280 nm/min6.1:2:3 –HF:HAc:HNO37.30:30:50:0.6 –HF:HNO3:HAc:Br28.NaCN:H2O29.7g:25:g:100ml –KI:Br2:H2O10.9g:1g:50ml –KBr:Br2:H2O 800 nm/min11.9g:1g:50ml –NaBr:Br2:H2O 400nm/min12.400g:100g:400ml –I2:KI:H2O 55℃1270Ås/sec13.1:2:10 –I2:KI:H2O14.Au mask etch 4g:1g:40ml –KI:I2:H2O 1min/micron16.铪-Hafnium1.20:1:1 –H2O:HF:H2O217.铟-Indium1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 hot2.HCl boiling, fast3.IPA4.EOH5.MeOH6.Rare Earth Indium Etchants18.砷化铟镓-Indium Gallium Arsenide1.1:1:20 –H2SO4:H2O2:H2O–30 Ås/sec19.镓铟磷-Indium Gallium Phosphide1.conc HCl–fast20.磷化铟-Indium Phosphide1.1:1 –HCl:H3PO4–fast21.磷化铟氧化物腐蚀剂-Indium Phosphide Oxide Etchants1.NH4OH22.ITO-Indium Tin Oxide1.1:1 –HCl:H2O8 Ås/sec2.1:1:10 –HF:H2O2:H2O125 Ås/sec23.铱-Iridium1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 hot24.铁-Iron1.1:1 –H2O:HCL2.1:1 –H2O:HNO33.1:2:10 –I2:KI:H2O25.铅-Lead1.1:1 –HAc:H2O226.镁-Magnesium1.10ml:1g –H2O:NaOH followed by 5ml:1g –H2O:CrO3 27.钼-Molybendum1.1:1 –HCl:H2O228.镍-Nickel1.1:1:1 –HNO3:HAc:Acetone2.1:1 –HF:HNO33.30% FeCl34.3:1:5:1 –HNO3:H2SO4:HAc:H2O 85 C 10 microns/min5.3:7 –HNO3:H2O6.1:1 –HNO3:HAc7.10% g/ml Ce(NH4)2(NO3)6:H208.HF, concentrated –slow etchant9.H3PO4 –slow etchants10.HNO3 –rapid etchant11.HF:HNO3 –etch rate determined by ratio, the greater the amountof HF the slower the reaction12.4:1 –HCl:HNO3 –increase HNO3 concentration increases etchrate13.30% FeCl314.5g:1ml:150ml –2NH4NO3.Ce(NO3)3.4(H2O):HNO3:H2O –decreasing HNO3 amount increases the etch rate15.3:3:1:1 –H3PO4:HNO3:CH3COOH:H2O ~15min/micron @ RT withair exposure every 15 seconds29.铌-Niobium1.1:1 –HF:HNO330.钯-Palladium1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 hot31.光刻胶-Photoresist (AZ type)1.General Polymer2.5:1 –NH4OH:H2O2 –120 ℃3.5:1 –H2SO4:H2O24.H2SO4:(NH4)2S2O85.Acetone32.铂-Platinum1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 Hot2.Molten Sulfur33.聚合物-Polymer1.5:1 –NH4OH:H2O2 –120 ℃2.3:1 –H2SO4:H2O234.聚合物-Polymer1.1:1 –HF:H2O2.1:1 –HF:HNO33.Sodium Carbonate boiling4.HF conc35.铼、铑和钌-Rhenium, Rhodium and Ruthenium1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 –Hot36.硅-Silicon1.64:3:33 –HNO3:NH4F:H2O 100 Ås/s2.61:11:28 –ethylenediamine:C6H4(OH)2:H2O 78 Ås/s3.108ml:350g:1000ml –HF:NH4F:H2O slow 0.5 Ås/min4.1:1:50 –HF:HNO3:H2O slow etch5.KCl dissolved in H2O6.KOH:H2O:Br2/I27.KOH –see section on KOH etching of silicon8.1:1:1.4:0.15%:0.24% –HF:HNO3:HAc:I2:triton9.1:6:3 –HF:HNO3:HAc and 0.19 g NaI per 100 ml solution10.1:4 –Iodine Etch:HAc11.0.010 N NaI12.NaOH13.HF:HNO314.1:1:1 –HF:HNO3:H2O37.二氧化硅/石英/玻璃-Silicon Dioxide / Quartz / Glass1.BOE 1:5:5 HF:NH4HF:H2O 20 Ås/s2.HF:HNO33.3:2:60 HF:HNO3:H20 2.5 Ås/sec at RT4.BHF 1:10, 1:100, 1:20 HF:NH4F(sat)5.Secco etch 2:1 HF:1.5M K2Cr2O76.5:1 NH4.HF:NaF/L (in grams)7.1g:1ml:10ml:10ml NH4F.HF:HF:H2O:glycerin8.HF –hot9.1:1 1:15, 1:100 HF:H2O10.BOE HF:NH4F:H2O11.1:6 BOE:H2O12.5:43, 1:6 HF:NH4F(40%)13.NaCO3 100 ℃8.8 mm/h14.5% NaOH 100 ℃150 mm/h15.5% HCl 95 ℃0.5mm/day16.KOH see KOH etching of silicon dioxide and silicon nitride38.氮化硅-Silicon Nitride1.1:60 or 1:20 HF:H2O 1000-2000 Ås/min2.BHF 1:2:2 HF:NH4F:H2O slow attack –but faster for siliconoxynitride3.1:5 or 1:9 HF:NH4F (40%)0.01-0.02 microns/second4.3:25 HF:NH4F.HF(sat)5.50ml:50g:100ml:50ml HF:NH4F.HF:H2O:glycerin –glycerinprovides more uniform removal6.BOE HF:NH4F:H2O7.18g:5g:100ml NaOH:KHC8H4O4:H2O boiling 160 Ås/min, betterwith silicon oxynitride8.9:g25ml NaOH:H20 –boiling 160Ås/min9.18g:5g:100ml NaOH:(NH4)2S2O8:H2O –boiling 160 Ås/min10.A) 5g:100ml NH4F.HF:H2O B)1g:50ml:50ml I2:H2O:glycerin –mixA andB 1:1 when ready to use. RT 180 A/min39.银-Silver1.1:1 NH4OH:H2O22.3:3:23:1 H3PO4:HNO3:CH3COOH:H2O ~10min/100Ås3.1:1:4 NH4OH:H2O2:CH3OH .36micron/min resist5.1-8:1HNO3:H2O6. 1 M HNO3 + light40.不锈钢-Stainless Steel1.1:1 HF:HNO341.钽-Tantalum1.1:1 HF:HNO342.锡-Tin1.1:1 HF:HCL2.1:1 HF:HNO33.1:1 HF:H2O4.2:7 HClO4:HAc43.钛-Titanium1.50:1:1 H2O:HF:HNO32.20:1:1 H2O:HF:H2O23.RCA-1 ~100 min/micron4.x%Br2:ethyl acetate –HOT5.x%I2:MeOH –HOT6.HF:CuSO47.1:2 NH4OH:H2O28.1:2:7, 1:5:4, 1:4:5(18 microns/min), 1:1:50 HF:HNO3:H2O9.COOHCOOH:H2O –any concentration11.1:9 HF:H2O –12 Ås/min12.HF:HCL:H2O13.HCL –conc14.%KOH –conc15.%NaOH- conc16.20% H2SO4 1 micron/minl3COOC2H518.25%HCOOH19.20%H3PO420.HF44.钨-Tungsten1.1:1 HF:HNO32.1:1 HF:HNO3 –thin films3.3:7 HF:HNO34.4:1 HF:HNO3 –rapid attack5.1:2 NH4OH:H2O2 –thin films good for etching tungsten fromstainless steel, glass, copper and ceramics. Will etch titanium aswell.6.305g:44.5g:1000ml K3Fe(CN)6:NaOH:H2O –rapid etch7.HCl –slow etch (dilute or concentrated)8.HNO3 –very slow etch (dilute or concentrated)9.H2SO4 –slow etch (dilute or concentrated)10.HF –slow etch (dilute or concentrated)11.H2O212.1:1, 30%:70%, or 4:1 HF:HNO313.1:2 NH4OH:H2O214.4:4:3 HF HNO3:HAc15.CBrF3 RIE etch16.305g:44.5g:1000ml K3Fe(CN)6:NaOH:H2O –very rapid etch17.HCl solutions –slow attack18.HNO3 –slight attack19.Aqua Regia 3:1 HCL:HNO3 –slow attack when hot or warm20.H2SO4 dilute and concentrated –slow etch21.HF dilute and concentrated –slow etch22.Alkali with oxidizers (KNO3 and PbO2) –rapid etch23.H2O245.钒-Vanadium1.1:1 H2O:HNO32.1:1 HF:HNO346.锌-Zinc1.1:1 HCl:H2O2.1:1 HNO3:H2O47.锆-Zirconium1.50:1:1 H2O:HF:HNO32.20:1:1 H2O:HF:H2O2更多精彩内容欢迎关注MEMSVIEW微视界。
MEMS湿法腐蚀工艺和过程
第8章 MEMS湿法腐蚀工艺和过程David W. Burns摘要：通过光刻胶或硬掩膜窗口进行的湿法化学腐蚀在MEMS器件制造的许多工艺过程中大量存在。
本章针对400多种衬底和淀积薄膜的组合介绍了800多种湿法腐蚀配方, 着重介绍了在大学和工业界超净间中常见的实验室用化学品。
另外给出了600多个有关选择或开发制造MEMS器件的新配方的文献。
也给出了近40个内部整合的材料和腐蚀特性的图表，方便读者迅速寻找和比较这些配方。
有关目标材料和腐蚀特性的缩略语为方便比较都进行了统一。
腐蚀速率和对其他材料的腐蚀选择性也给出了。
除了重点讨论在MEMS领域常用的硅和其他常用材料外，III-V化合物半导体和更新的材料也有涉及。
本章讨论主题涉及湿法腐蚀原理与过程；整合湿法腐蚀步骤的工艺方法；湿法腐蚀过程的评估和开发及侧重安全的设备和向代工厂转移的预期；氧化物，氮化物，硅，多晶硅，和锗各向同性腐蚀；标准金属腐蚀；非标准绝缘介质，半导体和金属腐蚀；光刻胶去除和硅片清洗步骤；硅化物腐蚀；塑料和聚合物刻蚀；硅各向异性刻腐蚀，体硅和锗硅自停止腐蚀；电化学腐蚀和自停止；光助腐蚀和自停止；薄膜自停止腐蚀；牺牲层去除；多孔硅形成；用于失效分析的层显；缺陷判定；针对湿法化学腐蚀的工艺和过程，给出了几个实际的案例。
对器件设计人员和工艺研发人员，本章提供了一个实际和有价值的指导，以选择或发展一个对许多类型MEMS和集成MEMS器件的腐蚀。
D．W．BurnsBurns Engineering, San Jose, CA, USAe-mail:dwburns@8.1引言很少有微机械化或集成化的器件是在没有进行一些湿法化学处理的情况下开发或制造的。
不管器件是否是电气的，机械的，电子的，集成的，光学的，光电子学的，生物的，聚合的，微流控的传感器或执行器，有关这些器件的制造工艺或过程的替换决定将对最终的技术和商业成功有重要影响。
这些器件通常在硅衬底、化合物半导体、玻璃、石英、陶瓷或塑性材料上制造，可能涉及在这些材料上淀积一层或多层薄膜并光刻和腐蚀。
MEMS湿法腐蚀释放工艺研究的开题报告
MEMS湿法腐蚀释放工艺研究的开题报告
题目：MEMS湿法腐蚀释放工艺研究
摘要：MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) 是微电子机械系统的缩写，指的是把微型机械制造技术和微电子制造技术相结合，制造出能够感知、处理、存储、输出信息的微型机械系统。
湿法腐蚀释放是MEMS 制造过程中的重要技术之一，本文将对 MEMS 湿法腐蚀释放工艺进行研究。
内容：
1. MEMS 制造技术简介
2. MEMS 湿法腐蚀释放工艺原理与分类
3. MEMS 湿法腐蚀释放工艺的关键技术及其应用
4. 湿法腐蚀释放工艺参数优化研究
5. 实验结果与分析
6. 讨论与结论
研究意义：MEMS 技术在生产制造、生命科学、环境检测、军事领域等多个行业有广泛的应用，其中湿法腐蚀释放作为 MEMS 技术中的核心制造技术之一，对 MEMS 的可制造性和出货率有着重要的影响。
通过对 MEMS 湿法腐蚀释放工艺进行研究，可优化 MEMS 制造流程，提高MEMS 制造效率和产品质量，具有重要的实际应用价值。
关键词：MEMS，湿法腐蚀释放，制造技术，参数优化。
MEMS工艺(9腐蚀技术)
腐蚀技术是MEMS工艺中的关键步骤之一，通过控制材料的去除过程， 可以实现微纳结构的高精度制造。
03
强调本次汇报的重点
本次汇报将重点介绍MEMS工艺中的9种腐蚀技术，包括其原理、特点、
应用及发展趋势。
汇报范围
01
02
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腐蚀技术种类
本次汇报将涵盖湿法腐蚀、干 法腐蚀、电化学腐蚀、光化学 腐蚀、等离子体腐蚀、反应离 子腐蚀、深反应离子腐蚀、激 光腐蚀和微细电火花腐蚀等9 种腐蚀技术。
mems工艺定义
MEMS工艺
MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）工艺是一种微机电 系统技术，它结合了微电子技术和机械工程技术，通过微米级甚至 纳米级的制造精度，制造出具有特定功能的微型器件和系统。
9腐蚀技术
9腐蚀技术是MEMS工艺中的一种重要技术，它利用特定的腐蚀液 对材料进行选择性腐蚀，从而实现对微型结构的精确加工和制造 。
结合纳米压印、纳米光刻等技术， 实现纳米级别的微结构加工，应用 于生物芯片、光学器件等领域。
05
9腐蚀技术优势与不足
优势分析
01
02
03
高精度制造
9腐蚀技术能够实现高精 度的MEMS器件制造，满 足复杂结构和微小尺寸的 需求。
批量化生产
该技术适用于批量化生产， 能够提高生产效率，降低 成本。
兼容性强
在未来发展中，9腐蚀技术需要不断改 进和完善，提高生产效率、降低成本、 拓展应用领域，以适应MEMS市场的不 断变化和发展需求。同时，也需要与其 他MEMS制造技术相互补充和融合，形 成更加完善的MEMS制造体系。
06
9腐蚀技术改进方向及前景展望
MEMS工艺中TMAH湿法刻蚀的研究
M EMS 加工技术主要有从半导体加工工艺中 发展起来的硅平面工艺和体硅工艺 。20 世纪 80 年 代中 期 , 利 用 X 射 线 光 刻 、电 铸 及 注 塑 的 L I GA (Lit hograp h Galvanformung und Abformug) 技术诞 生 ,形成了 M EMS 加工的另一个体系 。总的说来 , M EMS 工艺是在传统的微电子加工工艺基础上发 展起来的 ,后又发展了一些适合制作微机械的独特 技术 ,这些独特技术和常规集成电路工艺相结合实 现了 M EMS。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
液作为刻蚀液得不到光滑的刻蚀表面 。这个结果与 文献[ 3 ]报道的结果不完全一致 。图 3 (a) 和 ( b) 分 别是 TMA H 质量百分比在 20 %和 30 %时得到的刻 蚀面显微镜照片 。
3 TMA H + 硅酸 + 过硫酸铵刻蚀实 验
在 TMA H 中 添 加 硅 酸 ( H2 SiO3 ) 和 过 硫 酸 铵 ( (N H4) 2 S2O8) 或 IPA ,通过添加剂的强氧化作用 , 促使小丘不能形成 ,从而获得光滑的刻蚀表面[4 ,5 ] 。 报道的经过 TMA H + 硅酸 + 过硫酸铵混合液刻蚀 (100) 硅 125 min 后的结果如图 4 所示 。从图中可 以看到 ,在添加强氧化剂后 ,可以获得光滑的刻蚀表 面。
在我们进行的实验中 ,装置与参考文献[ 3 ]完全 相同 。进行了多次重复实验 ,结果与文献中给出的 刻蚀趋势是完全相同的 ,随着温度升高刻蚀速率增 加 ,随着质量百分比增加 ,刻蚀速率降低 。但在 90 ℃,质量百分比为 22 %时 ,刻蚀速率不能达到 1μm/ min ,而是小于 0. 82μm/ min 。当质量百分比降低到 5 % ,在 90 ℃时刻蚀速率也只有 0. 85μm/ min ,这与 文献 [ 3 ] 的 结 果 相 差 较 大 。同 时 , 在 我 们 改 变 TMA H 的刻蚀温度和质量百分比重复实验的时候 , 刻蚀表面的粗糙度情况始终不够理想 ,而是产生非 常密集的小丘 ,造成表面非常粗糙 。在质量百分比 达到 20 %之后 ,刻蚀表面呈现桔皮状 。也就是说 , 在 不增加任何添加剂的情况下 ,仅仅用 TMAH溶
MEMS工艺(9腐蚀技术)
1.KOH system
KOH是目前在微机电领域中最常使用的非等 向蚀刻液，为一碱金属之强碱蚀刻液，其金 属杂质会破坏CMOS的氧化层电性，所以不 兼容于IC制程； 但因其价格低廉、溶液配制简单、对硅(100) 蚀刻速率也较其它的蚀刻液为快，更重要的 是操作时稳定、无毒性、又无色，可以观察 蚀刻反应的情况，是目前最常使用的蚀刻液 之一。
在物理腐蚀方法中，利用放电时所产生的高能 惰性气体离子对材料进行轰击，腐蚀速率与轰 击粒子的能量、通量密度以及入射角有关； 在化学腐蚀中，惰性气体（如四氟化碳）在高 频或直流电场中受到激发并分解（如形成氟离 子），然后与被腐蚀材料起反应形成挥发性物 质； 在物理化学结合的方法中，既有粒子与被腐蚀 材料的碰撞，又有惰性气体与被腐蚀材料的反 应。
Ethylenedamine 为有机淡黄色溶液，加入 pyrocatochol后颜色会变成暗褐色，随着反应的进 行，颜色会加深，故不易观察蚀刻表面的反应过程， 蚀刻速率也会改变，这是因为蚀刻液接触到空气中 的氧氧化所引起，此一氧化过程会使得化合物 pyrazine (C4H4N2)增加而改变其蚀刻速率； EDP不具碱金属离子，可与IC制程相容，且对蚀刻 停止所需的硼掺杂浓度较低，大约为7 x 1019 离子 /cm-3，但是EDP具有毒性，蚀刻操作温度须在摄 氏一百多度，危险性较高，操作及废液处理的困难 度亦较高，故在一般微机电制程中不常使用。
5、 P－N 结自停止腐蚀
（1）电钝化腐蚀： 各向异性腐蚀液
（2）PN结自停止：
N-Si
P-Si
腐蚀保护技术
如果硅晶片表面已经形成一些图案，其中 部分薄膜会被腐蚀液所影响，所以必须利 用腐蚀保护技术来保护已完成的结构。 目前常用的保护技术有两种：
MEMS工艺技术
MEMS工艺技术MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）是一种将微型机械、电子元件和传感器集成在一起的技术，它具有体积小、功耗低、性能优良等优势。
MEMS工艺技术是制造MEMS器件所需的工艺流程，下面将介绍一下MEMS工艺技术的主要内容。
首先是薄膜沉积技术。
由于MEMS器件的尺寸很小，因此需要采用薄膜沉积技术来制造薄膜结构。
常见的薄膜沉积技术有化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）等。
CVD采用气体在一定条件下发生化学反应，产生固态薄膜，常用于制备多晶硅和二氧化硅等材料。
PVD则是利用高能量粒子轰击靶材，使靶材的原子或分子从靶表面剥离，随后沉积在基片上形成薄膜。
其次是光刻技术。
光刻是MEMS工艺中的重要步骤，用于制作图案。
它利用紫外光照射感光胶，在感光胶上形成图案，然后通过后续的腐蚀或沉积等工艺步骤将图案转移至基片上。
光刻技术需要借助于掩膜，即光刻胶膜上的透光性与所需图案的形状相对应，通过控制光刻胶膜的曝光和显影，就能制作出所需的图案。
另外一个重要的工艺是湿法腐蚀。
湿法腐蚀是对特定区域的材料表面进行腐蚀，形成所需的结构。
常用的湿法腐蚀液有氢氟酸、氢氧化钠等，通过控制腐蚀时间和温度，可以得到所需的结构形状。
此外，还有离子注入、金属沉积、表面湿化等工艺，这些工艺技术在MEMS器件的制造中都起到了重要的作用。
离子注入用于改变材料的性质，比如使其导电性变化；金属沉积常用于制作电极和连接器；表面湿化用于改变材料表面的能量特性。
综上所述，MEMS工艺技术是制造MEMS器件所必需的技术，涵盖了薄膜沉积、光刻、湿法腐蚀等多个工艺步骤。
这些工艺技术的运用，使得MEMS器件具备了体积小、功耗低、性能优良等优势，广泛应用于生物医学、环境监测、智能手机等领域。
随着微纳技术的不断发展，相信MEMS工艺技术也将不断完善，为制造更加先进的MEMS器件提供更多可能。
一种通用CMOS MEMS器件电化学腐蚀绝缘保护方法[发明专利]
![一种通用CMOS MEMS器件电化学腐蚀绝缘保护方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/0a944e2f89eb172dec63b7a2.png)
专利名称：一种通用CMOS MEMS器件电化学腐蚀绝缘保护方法
专利类型：发明专利
发明人：焦斌斌,俞挺,陈大鹏,欧毅,叶甜春
申请号：CN200810238812.4
申请日：20081202
公开号：CN101423187A
公开日：
20090506
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种通用CMOS MEMS器件电化学腐蚀绝缘保护方法，具体操作步骤为：1)固定CMOS MEMS器件于封装盒；2)导通CMOSMEMS器件上与电化学腐蚀相关的焊盘与封装盒对应的焊盘；3)封固封装盒；4)进行腐蚀工艺；5)分离CMOS MEMS器件与封装盒，获得干净的CMOS MEMS器件。
本发明的优点是：1.相对于原有制作特殊抗腐蚀绝缘夹具的方法本发明通用方法不需要为每种不同的芯片制作特定的夹具，具有通用性；2.此方法具有更短的加工周期；3.更低的加工成本。
申请人：中国科学院微电子研究所
地址：100029 北京市朝阳区北土城西路3号中科院微电子所
国籍：CN
代理机构：北京市德权律师事务所
代理人：王建国
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TMAH硅湿法刻蚀剂中异丙醇与氧化剂的协同作用
TMAH硅湿法刻蚀剂中异丙醇与氧化剂的协同作用陈东;刘诗斌;梁晋涛【摘要】四甲基氢氧化铵(TMAH)是一种在微机电系统加工中常用的硅湿法刻蚀剂.在对含有铝结构表面的硅器件进行湿法刻蚀时,需要在TMAH溶液中添加一定量的硅酸和氧化剂,以保护器件表面的金属铝,但这会降低硅表面的光洁度.本文在含硅酸的TMAH溶液中同时添加过硫酸铵和异丙醇2种物质,研究其对TMAH刻蚀作用的影响.研究结果表明,2种物质的协同作用能够显著提高硅刻蚀表面的光洁度.【期刊名称】《广西师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(032)002【总页数】5页(P55-59)【关键词】四甲基氢氧化铵;硅湿法刻蚀;过硫酸铵;异丙醇【作者】陈东;刘诗斌;梁晋涛【作者单位】西北工业大学电子信息学院,陕西西安,710072;西安邮电大学电子工程学院,陕西西安,710121;西北工业大学电子信息学院,陕西西安,710072;桂林电子科技大学环境与生命科学学院,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】TN305硅各向异性湿法刻蚀是微机电系统(MEMS)中常用的工艺技术,用于在硅衬底上加工各种形状的体结构,如凹槽结构、台面结构等。
虽然近些年来,逐步发展起来的一些新的刻蚀技术,如深反应离子刻蚀技术,能够加工出高深宽比、侧壁陡直的结构,对材料的选择性也非常好。
但是这种技术刻蚀速度较低,成本高昂,且对环境有较大污染。
而且单靠深反应离子刻蚀技术并不能加工出复杂的三维机电结构,必须将这种技术同包括硅各向异性湿法刻蚀在内的其他加工技术相结合,才能制造出各式各样的、复杂的三维结构。
作为一种传统技术,硅各向异性湿法刻蚀具有许多优点,如设备简单、成本低、刻蚀速度快、刻蚀效果好、各向异性刻蚀比高、环境污染轻,与集成电路工艺相兼容等等[1-2];使其在现行的MEMS加工工艺中仍然被普遍应用并不断发展。
在硅各向异性湿法刻蚀技术中,刻蚀剂是液体形态,常用的有乙二胺邻苯二酚(EDP)、氢氧化钾、氢氧化钠、四甲基氢氧化铵(TMAH)等。
tmah在半导体中的应用
tmah在半导体中的应用
TMAH（Tetramethylammonium hydroxide）是一种强碱性有机物，被广泛应用于半导体加工领域。
TMAH可以溶解硅、氧化铝、石英等
材料，因此被用作半导体制造中的显影液、蚀刻剂、清洗液等。
显影液是半导体加工中不可或缺的一步，它可以将光刻胶中未曝光的
部分去除。
TMAH因其良好的可控性和高精度被广泛用于显影过程中。
同时，TMAH也常常被用作蚀刻剂，用于制造微纳米结构。
其高腐蚀
性可以使半导体表面获得精细且复杂的结构。
TMAH还广泛应用于半导体清洗液中。
半导体清洗液在制造过程中起
着非常重要的作用，它可以清除表面上的污染物，从而提高半导体元
器件的效率和稳定性。
TMAH因其高效的清洗效果广受赞誉。
在半导体技术的发展过程中，TMAH也经历了不断的改良。
例如，TMAH的气泡控制技术可以防止显影过程中气泡的产生，从而提高制
程精度。
此外，TMAH的精细监听技术能够更好地控制显影液的浓度
和温度，提高半导体元器件的质量。
总之，TMAH在半导体加工过程中发挥着重要作用。
它不仅能够提高
制程精度，降低生产成本，而且还能够提高半导体器件的稳定性和性
能。
随着半导体技术的不断发展，TMAH在未来的应用中将会越来越广泛。
MEMS器件的腐蚀与释放
MEMS器件的腐蚀与释放
欧毅;石莎莉;李超波;焦斌斌;陈大鹏
【期刊名称】《半导体学报：英文版》
【年(卷),期】2006()z1
【摘要】以硅微机械FP腔器件为代表,该器件采用了标准的硅表面加工工艺,分析了此类具有悬空结构的MEMS器件在进行牺牲层的腐蚀和最终的结构释放过程中的各种问题.根据所遇到问题的不同情况对器件的设计和工艺流程进行了改进,并通过实验验证了其可行性.
【总页数】4页(P347-350)
【关键词】MEMS;牺牲层;腐蚀;释放;隔离槽
【作者】欧毅;石莎莉;李超波;焦斌斌;陈大鹏
【作者单位】中国科学院微电子研究所,微细加工与纳米技术实验室,北京,100029 中国科学院微电子研究所,微细加工与纳米技术实验室,北京,100029 中国科学院微电子研究所,微细加工与纳米技术实验室,北京,100029 中国科学院微电子研究所,微细加工与纳米技术实验室,北京,100029 中国科学院微电子研究所,微细加工与纳米技术实验室,北京,100029
【正文语种】中文
【中图分类】O363.2
【相关文献】
1.MEMS器件在药物释放中的应用与展望 [J], 汤子凡;张代化;王艳艳;段学欣
2.MEMS器件牺牲层腐蚀释放技术研究 [J], 石莎莉;陈大鹏;丁德勇;欧毅;景玉鹏;董立军;叶甜春
3.MEMS器件各向异性腐蚀过程中的Al连线保护 [J], 李昕;朱长纯;赵红坡;韩建强
4.RF MEMS器件牺牲层释放工艺研究 [J], 刘志斌;马玉;周拥华
5.RF MEMS器件牺牲层释放工艺研究 [J], 刘志斌;马玉;周拥华;;;
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MEMS器件湿法腐蚀工艺均匀性的提升技术
MEMS器件湿法腐蚀工艺均匀性的提升技术
闾新明;姚阳文
【期刊名称】《电子工艺技术》
【年(卷),期】2024(45)3
【摘要】针对湿法腐蚀工艺下晶圆面内均匀性大于5%、湿法工艺无法兼容低成本和高质量的难点,研究了湿法工艺各个参数对片内均匀性的影响。
分别讨论了腐蚀槽温度、晶圆进出腐蚀槽时间、晶圆出腐蚀槽到进水槽的时间间隔以及腐蚀槽循环流量对8英寸晶圆腐蚀均匀性的影响。
综合单一因素对比结果,确认了优化后8英寸MEMS电容式麦克风的湿法腐蚀工艺条件。
优化后,晶圆片内均匀性可以由原来的6.17%提升到3.47%,突破了晶圆内大面积湿法腐蚀片内均匀性大于5%的难点。
麦克风重要特征参数吸合电压良率也从原来的91%提升到99%,满足规模化大批量生产的要求,为后续器件性能提升提供了新的研究思路。
【总页数】4页(P17-20)
【作者】闾新明;姚阳文
【作者单位】芯联集成电路制造股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN305
【相关文献】
1.一种从器件三维实体到工艺版图的MEMS CAD技术
2.MEMS器件牺牲层腐蚀释放技术研究
3.RF-MEMS器件及其关键工艺技术
4.石英MEMS传感器湿法刻蚀工艺及设备制造技术研究
5.MEMS器件制造工艺中的高深宽比硅干法刻蚀技术
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TMAH单晶硅腐蚀特性研究
TMAH单晶硅腐蚀特性研究
邓俊泳;冯勇建
【期刊名称】《微纳电子技术》
【年(卷),期】2003(40)12
【摘要】TMAH是一种具有优良的腐蚀性能的各向异性腐蚀剂,选择性好,无毒且不污染环境,最重要的是TMAH与CMOS工艺相兼容,符合SOC的发展趋势。
TMAH正逐渐替代KOH和其他腐蚀液,成为实现MEMS工艺中微三维结构的主要腐蚀剂。
本文着重介绍了TMAH的特性、工艺条件及应用。
【总页数】3页(P32-34)
【关键词】四甲基氢氧化氧;TMAH;单晶硅;腐蚀特性;各向异性腐蚀;微机电系统【作者】邓俊泳;冯勇建
【作者单位】厦门大学机电工程系;厦门大学萨本栋微机电研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TB304
【相关文献】
1.10%TMAH硅湿法腐蚀技术的研究 [J], 司俊杰;马斌
2.基于TMAH溶液的PN结自停止腐蚀的研究 [J], 李俊伍;顾慧;黄见秋;秦明
3.TMAH溶液中的(110)硅各向异性湿法腐蚀及其在不同添加剂下的腐蚀特性研究[J], 陈骄;董培涛;邸荻;吴学忠
4.TMAH腐蚀液制作硅微结构的研究 [J], 张建辉;李伟东;万红;吴学忠
5.采用TMAH腐蚀液形成正方形硅杯的粗糙度与腐蚀速率的研究与分析 [J], 沈桂芬;姚朋军;丁德宏;付世;吕品;杨春常;刘宏俊;王振波
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SiGe Recess工艺中TMAH蚀刻速率的研究与优化
SiGe Recess工艺中TMAH蚀刻速率的研究与优化李帅臻;段力【期刊名称】《集成电路应用》【年(卷),期】2018(035)011【摘要】伴随着摩尔定律的发展,MOSFET的特征尺寸不断减小,90 nm节点以后,栅极SiO2介质的厚度已经接近物理极限,此时引入了high-k金属栅极,使摩尔定律能够继续往下延续.引入high-k金属栅极的同时又采用了应变硅技术,很好地解决了载流子迁移率下降的问题.在28 nm节点,应力硅技术是先在PMOS栅极两侧用TMAH进行各向异性蚀刻,蚀刻出SiGe Recess,然后再在蚀刻出的SiGe Recess内外延生长出SiGe来实现的.但在生产实践中,发现TMAH的蚀刻速率不是很稳定,这样就会对大规模生产产生不利的影响.深入观察TMAH蚀刻速率的变现,分析可能的影响因子,并进行实验,最终确定了关键影响因子——TMAH溶液溶氧量,并在此发现基础上,采取措施,很大程度上优化了TMAH的蚀刻速率,为28 nm应力硅技术的大规模生产实践及良率提升提供了良好的基础.【总页数】6页(P25-30)【作者】李帅臻;段力【作者单位】上海交通大学微纳电子学院,上海 200240;中芯国际集成电路制造(上海)有限公司,201203;上海交通大学微纳电子学院,上海 200240【正文语种】中文【中图分类】TN405【相关文献】1.Si／SiGe腐蚀停止技术的研究及其在SiGe／Si HBT工艺中的应用 [J], 陈建新;袁颖2.多优先级可调速率队列中延迟与速率优化控制研究 [J], 杨天明;刘景宁3.模具钢微细蚀刻的侧蚀研究及其工艺优化 [J], 黄红光;郭钟宁;王冠4.SiGe BiCMOS工艺中HBT的关键制造工艺研究 [J], 肖胜安;刘鹏;季伟;王雷;陈帆;钱文生5.MEMS工艺中TMAH湿法刻蚀的研究 [J], 罗元;李向东;付红桥;黄尚廉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。