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氫氧化鉀蝕刻 （KOH）是制造微型器件的一個重要工藝，用于從硅片上去除材料。選擇性地蝕刻硅片的某些部分，用一層二氧化硅或掩膜來保護剩下的部分。然而，殘留物的存在成為這種技術的一個缺點，因為它會對器件的制造過程產(chǎn)生負面影響。在這篇博客中，我們提出了一種利用蝕刻殘留物的方法，將其作為后續(xù)蝕刻的掩膜，以制造兩層微結(jié)構。我們還提供了如何有效地利用掃描電鏡SEM對這些微結(jié)構進行成像的例子。
KOH化學硅蝕刻技術
蝕刻是微加工中一個非常重要和關鍵的過程，在此過程中，材料通過蝕刻劑在硅片表面進行化學去除。蝕刻有兩種: 濕蝕刻，蝕刻劑是液體，和干蝕刻，蝕刻劑是等離子體。干蝕刻是各向異性的，因此在蝕刻材料中形成垂直側(cè)壁，如圖1a所示。在另一方面，濕蝕刻劑通常是各向同性，這意味著蝕刻在各個方向都是均勻的，產(chǎn)生圓壁和削弱效果，如圖1b所示。
KOH是一種液相蝕刻劑，在晶體平面上是各向異性的。因此，它對硅片的晶體取向很敏感，產(chǎn)生梯形截面腔，如圖1c所示。KOH蝕刻的主要缺點之一是殘留物的沉積，這是由蝕刻劑和被移出材料之間的相互作用所造成的: 是這項技術zui薄弱的一點。
圖1: 生成的基體橫截面示意圖，(a) 各向異性的侵蝕，(b)一個*各向同性的侵蝕，(c)一個濕蝕刻的各向異性腐蝕劑
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