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概述

氫氧化鉀是一種濕法蝕刻，優(yōu)先在< 100 >平面侵蝕硅，產(chǎn)生特征性的各向異性垂直蝕刻，側(cè)壁與表面形成54.7°角(與法線成35.3°)。該蝕刻工藝與砷、磷和銻的摻雜濃度無關(guān)。對于硼，在高摻雜濃度下< 110 >蝕刻速率迅速下降。這是一個(gè)一級流程，需要基本的INRF安全認(rèn)證。危險(xiǎn)化學(xué)品的使用要求用戶不得單獨(dú)執(zhí)行該過程。

所需時(shí)間

對于40米蝕刻，氫氧化鉀工藝通常需要1小時(shí):20分鐘的準(zhǔn)備時(shí)間，然后是40分鐘的蝕刻。光刻和反應(yīng)離子蝕刻需要額外的時(shí)間。

所需材料

o 100個(gè)帶有熱生長氧化物或氮化物層的硅片(~ 2000–3000)o KOH顆粒(可從化學(xué)商店獲得)o玻璃容器o溫度計(jì)o熱板

準(zhǔn)備

戴上防護(hù)性丁腈手套和眼睛保護(hù)裝置。按照以下方式制備新鮮氫氧化鉀溶液。將1份氫氧化鉀顆粒(按重量)稱量到塑料燒杯中。加入2份去離子水。例如，使用100克氫氧化鉀和200毫升水。在溫暖的表面混合，直到氫氧化鉀溶解。向溶液中加入40毫升異丙醇。異丙醇增加了蝕刻中的各向異性。儲(chǔ)存在標(biāo)有“30%氫氧化鉀溶液”的塑料瓶中，然后加上你的名字、日期和靶器官標(biāo)簽。

氫氧化鉀配方(30%)

在溫暖的表面上混合70克氫氧化鉀顆粒和190毫升去離子水，直到氫氧化鉀完全溶解。o加入40毫升異丙醇

氫氧化鉀蝕刻需要二氧化硅或氮化硅的“硬掩?！?氮化物是優(yōu)選的，因?yàn)檠趸锉粴溲趸浘徛g刻)。制作硬掩膜的細(xì)節(jié)可以在其他文檔中找到?；痉椒ㄈ缦?。從硅1-0-0拋光晶片開始。用光刻膠清洗晶片和圖案。使用反應(yīng)離子蝕刻(RIE)系統(tǒng)蝕刻暴露的氧化物或氮化物表面。對于氧化物，推薦的化學(xué)成分是CHF3和O2或CF4和O2.蝕刻至硅暴露(發(fā)亮)；通常每1000片5分鐘。

用丙酮沖洗晶圓，去除殘留的光刻膠。用去離子水沖洗，然后吹干。

程序

將氫氧化鉀溶液放入玻璃容器中，并在熱板上加熱至80℃。如果需要，使用攪拌器攪拌溶液。將圖案化的晶片(帶有圖案化的硬掩模)放入氫氧化鉀溶液中。當(dāng)蝕刻發(fā)生時(shí)，氫氧化鉀會(huì)在暴露的硅位置起泡。80℃下30%氫氧化鉀的蝕刻速率應(yīng)為約1微米/分鐘。

清潔

將蝕刻劑置于貼有INRF標(biāo)簽的廢物容器中。用清水沖洗所有實(shí)驗(yàn)室器皿三次。

極少量(小于30毫升):用冷水稀釋氫氧化鉀，然后用少量鹽酸中和。如果酸堿度低于12.5，你可以將溶液倒入排水管，用大量冷水沖洗。

安全和應(yīng)急

必須遵守所有INRF安全和程序規(guī)定。使用氫氧化鉀需要潔凈室中至少有一個(gè)其他人(伙伴系統(tǒng))。氫氧化鉀應(yīng)在層流工作臺(tái)處理，使用丁腈手套和眼睛保護(hù)裝置。任何小的溢出物都應(yīng)立即用抹布擦干。將抹布放入腐蝕性廢物容器中。請勿將蝕刻劑留在熱板上無人看管。

如果接觸皮膚或眼睛，立即用水沖洗15分鐘。脫掉所有暴露的衣服，用水沖洗。向INRF員工報(bào)告或向環(huán)境健康和安全部門報(bào)告。立即就醫(yī)。

如果發(fā)生大量泄漏，遵循INRF化學(xué)泄漏標(biāo)準(zhǔn)操作程序。