Silicon xốp như một vật liệu hy sinh cho việc chế tạo cấu trúc vi mô

Silicon xốp (PS) được tạo ra bằng cách ăn mòn điện hóa trong axit hydrofluoric (HF). Gần đây, silicon xốp đã được áp dụng trong micromachining và các thiết bị vi mô như một vật liệu thay thế, vật liệu này được sử dụng như một lớp hy sinh. Công nghệ này cạnh tranh với các kỹ thuật truyền thống như micromachining bề mặt và thể tích về tốc độ, sự đơn giản và chi phí giảm. Một loạt các cấu trúc vi mô và cấu trúc tự đứng có thể được chế tạo với độ tự do thiết kế lớn liên quan đến hành vi đồng nhất của quá trình ăn mòn. Một lớp hy sinh có thể được hình thành nhanh chóng với độ dày thay đổi (tốc độ hình thành PS 45 μm/h so với tốc độ micromachining silicon thể tích 20 μm/h cho quá trình ăn mòn KOH).

Đóng góp này tập trung vào các khía cạnh vật liệu của việc định hình và xử lý: chúng tôi sẽ chỉ ra cách mà các cấu trúc vi mô cơ bản (rãnh, cần gạt polysilicon, màng tự đứng polysilicon) có thể được chế tạo bằng cách sử dụng một quy trình rất đơn giản dựa trên một lần quang khắc. Những điểm quan trọng bao gồm việc lựa chọn mặt nạ, tính chất của silicon xốp phụ thuộc vào các tham số hình thành của nó và lựa chọn dung dịch để loại bỏ lớp hy sinh. Hình thái và độ xốp của các lớp silicon xốp thực sự chủ yếu được xác định bởi thành phần chất điện phân và mật độ dòng điện cho một loại nền nhất định. Các điều kiện tối ưu (HF 15% và 80 mA/cm²) dẫn chúng tôi đến một silicon xốp phù hợp. Cuối cùng, khả năng áp dụng của công nghệ này cho các cảm biến vi mô khác nhau sẽ được nhấn mạnh.