引言

微孔利用光和物質(zhì)的相互作用來(lái)獲得獨(dú)特的性質(zhì)，特別是，當(dāng)用紫外光、可見光或近紅外光在其表面等離子體極化頻率附近照射時(shí)，金屬微孔結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的共振。然而，用于制造微孔的技術(shù)是耗時(shí)的，并且需要昂貴的設(shè)備和專業(yè)人員。因此，英思特開發(fā)了一種通過(guò)濕化學(xué)蝕刻硅襯底來(lái)制造微孔的方法。

硅被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，因?yàn)槌似渌麅?yōu)點(diǎn)之外，它還便宜且堅(jiān)固。它與濕法化學(xué)蝕刻兼容，濕法化學(xué)蝕刻被廣泛用于制造從簡(jiǎn)單空腔到復(fù)雜圖案的各種結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)包括低成本和易于使用，因此它可以幫助降低制造成本，從而降低最終產(chǎn)品的成本。

實(shí)驗(yàn)和討論

微孔結(jié)構(gòu)在Si(100)晶片(厚度，300μm)上制造。基底的兩面都被拋光，因?yàn)槿芤汉苋菀诐B透到粗糙的表面。圖1概述了濕法化學(xué)蝕刻的步驟。通過(guò)場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)研究所得微孔結(jié)構(gòu)的形狀和深度，并通過(guò)原子結(jié)構(gòu)觀察分析蝕刻機(jī)理。

圖1：Si(100)濕法化學(xué)腐蝕概述

圖2展示了在不同溫度下進(jìn)行濕法蝕刻后的Si(100)的橫截面圖像各種持續(xù)時(shí)間。圖中頂部(a、d、g)、中部(b、e、h)和底部(c、f、I)行的樣品分別用KOH (20%)蝕刻2、4和6小時(shí)。蝕刻隨著溫度的升高而加速。在70℃下6小時(shí)后，80℃下4小時(shí)后和90℃下3小時(shí)后底物出現(xiàn)孔。在這些條件下，蝕刻深度超過(guò)300μm的基材厚度。隨著時(shí)間的推移，孔變得更深且通常更寬。在70、80和90℃條件下，側(cè)向蝕刻速率平均分別為3、11和20.25μm/h。在70℃時(shí)幾乎沒有變化，但在80℃時(shí)急劇增加。

圖2：Si(100)的橫截面圖像

結(jié)論

英思特用KOH (20%)溶液在70、80和90℃下對(duì)Si(100)晶片進(jìn)行濕化學(xué)腐蝕，腐蝕時(shí)間不同。這種方法不需要昂貴的設(shè)備或相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，并且可以產(chǎn)生大量微孔，它對(duì)時(shí)間和溫度的敏感性使得能夠在相對(duì)簡(jiǎn)單的過(guò)程中獲得特定深度和寬度的孔。使用該工藝制造的微孔結(jié)構(gòu)提供了有趣的功能，以及作為形成表面等離子體的元件具有潛在應(yīng)用。

江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司主要從事濕法制程設(shè)備，晶圓清潔設(shè)備，RCA清洗機(jī)，KOH腐殖清洗機(jī)等設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和維護(hù)。

審核編輯：湯梓紅