[發(fā)明專利]一種用于懸臂梁型SOI-MEMS器件的選擇性電化學(xué)刻蝕方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011039741.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN112265955A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝秀春;李繼豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇昊微納科技服務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): B81B7/04
• 分類號(hào): B81B7/04;B81C1/00
• 代理公司: 常州市夏成專利事務(wù)所(普通合伙) 32233
• 代理人: 姜佩娟

1.一種用于懸臂梁型SOI-MEMS器件的選擇性電化學(xué)刻蝕方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，制作一個(gè)懸臂式微開關(guān)，該器件材料是一個(gè)100晶向的p型SOI晶片，具有器件層（103）、襯底層（101）和氧化層（102）；

步驟2，器件層表面濺射Au/Cr作為器件層電極；

步驟3，器件層電極進(jìn)行濕法刻蝕，形成電極圖案；

步驟4，襯底層濺射Au/Cr作為襯底層電極；

步驟5，器件層硅被圖形化和RIE刻蝕；

步驟6，刻蝕氧化層（102），釋放器件層；

步驟7，選擇性電化學(xué)刻蝕襯底層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于懸臂梁型SOI-MEMS器件的選擇性電化學(xué)刻蝕方法，其特征在于， 步驟7中，使用四電極選擇性電化學(xué)腐蝕系統(tǒng)在60℃、40 wt.%KOH溶液中進(jìn)行電化學(xué)蝕刻，該系統(tǒng)采用鉑電極作為對(duì)電極（109），飽和甘汞電極作為參考電極（108），懸臂開關(guān)的襯底層（101）和器件層（103）分別作為兩個(gè)工作電極，即襯底層電極（104）和器件層電極（105），在兩個(gè)工作電極之間連接電壓源（106），參考電極（108）和對(duì)電極（109）與恒電位儀（107）兩端相連，恒電位儀（107）第三端和電壓源（106）陽極相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種用于懸臂梁型SOI-MEMS器件的選擇性電化學(xué)刻蝕方法，其特征在于，步驟7的具體過程為：在電化學(xué)腐蝕開始之前，調(diào)整恒電位儀（107）和電壓源（106），將兩個(gè)工作電極的電位設(shè)置為鈍化電位，兩個(gè)工作電極的電位相對(duì)參考電極（108）均為0v，當(dāng)選擇性電化學(xué)腐蝕開始時(shí)，調(diào)整恒電位儀（107）和電壓源（106），使器件層電極（105）偏壓相對(duì)于參考電極（108）為0V，使襯底層電極（104）的偏壓相對(duì)于參考電極（108）為-1.2V；這使得當(dāng)襯底層（101）被腐蝕時(shí)，器件層（103）被鈍化保護(hù);最后，為了避免鈍化層對(duì)懸臂開關(guān)電特性的影響，將電壓源（106）調(diào)為0v，使器件層（103）的偏壓為-1.2v，這樣可以同步腐蝕器件層和襯底層，一旦開始刻蝕器件層，立即停止整個(gè)電化學(xué)刻蝕。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于懸臂梁型SOI-MEMS器件的選擇性電化學(xué)刻蝕方法，其特征在于，步驟7中,用不同的方法去除埋氧層（102）釋放器件層（102）后再進(jìn)行選擇性電化學(xué)腐蝕，襯底層（101）的粗糙度不同，采用HF氣相釋放后的襯底層粗糙度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用HF溶液釋放后襯底層的粗糙度。