各向异性腐蚀制备纳米硅尖

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1、显徼、测量、徽细j3凸工技术与设备Microscope。Measurement，Microfabrication＆Equipment各向异性腐蚀制备纳米硅尖石二磊，崔岩，夏劲松，王立鼎(大连理工大学a．微纳米技术及系统辽宁省重点实验室；b．精密与特种加工教育部重点实验室，辽宁大连116023)摘要：采用KOH溶液各向异性腐蚀单晶硅的方法制备高纵横比的纳米硅尖，研究了腐蚀溶液的浓度、添加荆异丙醇(IPA)对硅尖形状的影响。设计了硅尖制作的工艺流程，制备了形状不同、纵横比值为0．52～2．1的硅尖，并结合晶面相交模型，提出了

2、硅尖晶面的判别方法，讨论了实验中出现的{411}和{331)晶面族两种硅尖晶面类型，实验结果和理论分析相一致。通过分析腐蚀溶液的质量分数和添加剂对{411)、{331)晶面族腐蚀速度的影响，得到了制备高纵横比纳米硅尖的工艺参数。实验结果表明：当正方形掩模边缘沿<110>晶向时，在78℃、质量分数4O％的KOH溶液中腐蚀硅尖，再经980℃干氧氧化3h进行锐化削尖，可制备出纵横比大于2、曲率半径迭纳米量级的硅尖阵列。关键词：硅尖；各向异性；氧化削尖；晶面；掩模中图分类号：TN305．2；TN304．12文献标识码：A文章编号

3、：1671—4776(2008)12—0724—05FabricationofNano-Silicon-TipsBasedonAnisotropicWetEtchingTechniqueShiErlei，CuiYan一，XiaJinsong，WangLidin(Ⅱ．KeyLaboratoryforMicro／NanoTechnologyandSystemofLiaoningProvince；b．KeyLaboratoryyorPrecisionandNon—TraditionalMachiningTechnofogyof

4、MinistryofEducation，DalianUniversityofTechnology，Dalian116023，China)Abstract：Thehighaspectrationano—silicon—tipswerefabricatedbyK0Hsolutionwiththeaniso—tropicwetetchingtechnique，andtheeffectsofthesolutioncOncentrationandtheadditiveIPAontheshapesofsilicontipsweres

5、tudied．Thefabricationprocessesforsilicontipsweredesignedanddifferentaspectratiotipsof0．52—2．1wereformed．Basedontheintersectionmodelofcrystalplanes，theidentificationmethodforcrystalplaneswasproposed．Twocrystalplanes{411)and{331)whichappearintheexperimentwerediscus

6、sed，theresultwassatisfiedwiththetheoreticalanalysis．Throughanalyzingtheeffectofthesolutionconcentrationandtheadditiveontherapidetchedcrystalplanes{331)and{411)，theprocessparameterswereachievedtofabricatehighaspectrationano—silicon—tips．Theresultsshowthatthesilico

7、ntipsareformedbytheanisotropicetchingin40％KOHetchantat78℃anddryoxidationsharpeningat980℃for3hwiththesquaremasksaligningto<110>direction．Theaspectratioofthetipsismorethan2andthecurvatureradiUSreachesnanoleve1．收稿日期：2008—07—25基金项目：国家自然科学基金(90607002)E-mail：yanc@dlut．

8、edu．an724MicronanoelectronicTechnologyVo1．45No．12December2008石二磊等：各向异性腐蚀制备纳米硅尖Keywords：silicontips；anisotropic；oxidationsharpening；crystalplane；maskEEACC：2575；