硅干法刻蚀掩模材料

Al掩模成针尖119.3nm

不同掩模材料在博世工艺和各向同性工艺中产生截然相反的横向底切效应，通过选择掩模即可调控硅微结构的侧壁形貌。

Zhang, Yongkang · Si, Chaowei · Han, Guowei · 赵永梅 · Lu, Xiaohui · Liu, Jiahui · 金宁 · 杨富华

Micromachines 2023

参数信息

顶部直径

119.3 nm

技术优势

换掩模就能定底切方向

博世工艺中 SiNx 掩模底切最大而 SiO2 最小，各向同性工艺中顺序完全反转，无需改动其他工艺参数。

掩模电荷决定底切

底切差异来自掩模层中电荷的影响，而工艺中积累的电子的影响可以忽略。

可制 119.3 nm 针尖

选用 Al 掩模配合各向同性刻蚀，直接制备出顶部直径 119.3 nm 的锥形硅针尖，无需额外工艺。

应用场景

• MEMS微针制造：用 Al 掩模+各向同性刻蚀直接做出纳米针尖，免去额外修尖工艺。
• 微纳器件加工：只需更换掩模材料即可在同一机台上调控侧壁形貌，兼容现有产线。
• 硅基微结构：在同一硅刻蚀流程中通过掩模选择获得不同底切轮廓，丰富结构设计自由度。
• 精密刻蚀工艺：利用掩模电荷效应实现对底切的可预测增强或抑制，无需调工艺参数。