硅基高长径比深孔阵列的制作研究.pdf

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1、半导体制造枝术SemiconductorManufacturingTechnologiesDOI：10．3969／j．issn．1003—353x．2013．01．010硅基高长径比深孑L阵列的制作研究杨倩倩，周彬，吕文峰，胡涛朝，张雪，郭金川(深圳大学光电子学研究所教育部和广东省光电子器件与系统重点实验室，广东深圳518060)摘要：高长径比深孔阵列是微通道板、高分辨率x射线探测器、x射线二维光栅等器件的基本结构。基于制作大面积高长径比的深孔阵列目前仍是微纳制作技术面I盏的重大挑战。介绍了几种硅基微孔阵列的制作方法并分析了这几种方法的优劣。提出

2、了用光助电化学刻蚀方法在硅基上制作大面积高长径比的深孔阵列，并从实验上研究了溶液浓度、温度、硅片掺杂浓度、光照条件、电流和电压等刻蚀过程参数对深孔微结构形貌的影响。最后给出了最佳刻蚀过程的实验参数，在整个5英寸(1英寸=2．54cm)n型硅圆片上得到了长径比在40以上、有效圆面直径达110mm的深孔阵列。关键词：光助电化学刻蚀；长径比；微制作；转换屏；微通道板；高分辨率中图分类号：TN223文献标识码：A文章编号：l003—353X(2013)01—0045—06ResearchonFabricationofDeepPoreArraywithHi

3、ghAspectRatioonSiliconWaferYangQianqian，ZhouBin，LiiWenfeng，HuTaochao，ZhangXue，GuoJinchuan(KeyLaboratoryofOptoelectronicDevicesandSystemsofMinistryofEducationandGuangdongProvince，Instituteof唧toelectronics，ShenzhenUniversity，Shenzhen518060，China)Abstract：Thedeepporearrayswithhi

4、ghaspectratioisthebasicstructureofthemicro—channelplate，thehighresolutionX—raydetectorandthetwo—dimensionalX—raygratingdevice．Inrecentyears，thefabricationofsuchdeepporearrayswithhighaspectratioandlargeareaisstillagreatchallengeinmicro—fabricationdomain．Therefore．severalfabric

5、ationmethodsofmicroporearraysonsiliconwafrwereintroduced，andtheadvantagesanddisadvantageswereanalyzedaswel1．Themethodoffabricatingthedeepporearraywithhighaspectratioandlargeareabythephoto—assistedelectrochemicaletchingtechniquewasstudied．Meanwhile，theprocessparameterswhichaff

6、ectedthemorphologiesofthedeepmicroporeswereana!yzed，suchasthesolutionconcentration，temperature，dopingconcentrationofsilicon，illumination，etchingcurentandvoltage．Finally，theoptimalexperimentalparametersoftheetchingprocesswereprovided，andanarayofdeepporeswiththeaspectratioofmor

7、ethan40onthe5inch(1inch=2．54cm)siliconwaflerissuccessfullyfabricatedwiththeeffectivediameterupto110mm．Keywords：photo—assistedelectrochemicaletching；aspectratio；micro—fabrication；scintillatingscreen；microchannelplate；highspatialresolutionEEACC：2550G基金项目：国家自然科学基金项目(11074172，107

8、74102)0引言深圳市科技研发资金重点实验室提升发展项目硅基微孔阵列作为硅基微通道板(micro(CXB201005240011A)c