[发明专利]大间距硅基三维结构电化学腐蚀的方法

权利要求书

1.一种大间距硅基三维结构电化学腐蚀的方法，其特征是采用包括以下步骤的方法：

(1)光刻硅片：利用光刻机和图形掩模将硅片进行光刻；

(2)配置腐蚀液：在摩尔浓度为5～8的KOH溶液中加入浓度为99.7％的分析纯异丙醇，组成二者的体积比为1∶(1.2～1.45)的腐蚀液作为负极腐蚀液；将质量浓度96％的分析纯NH₄F、质量浓度40％的HF和水混合，组成三者的体积比为3∶6∶10的氢氟酸缓冲腐蚀液作为正极腐蚀液；

(3)电化学腐蚀前的准备：将腐蚀设备置于通风橱内，再将配置好的腐蚀液分别加入两侧腐蚀槽中，连接好电极；将光刻好的硅片装入所述腐蚀槽中；

(4)电化学腐蚀的实施：按照工艺要求，在腐蚀液及0.01～0.08A电流的作用下对硅片进行电化学腐蚀；

(5)后处理：电化学腐蚀结束后将硅片取下用去离子水冲洗干净，然后进行烘干；

经过上述步骤，得到硅基三维结构的产品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是图形掩模的形状为圆形、正方、方形或等边梯形阵列。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是用以下腐蚀液替换步骤(2)所配置的负极腐蚀液：将HF、DMF和水的混合，组成三者的体积比为(2.5～3.5)∶(14～18)∶1的腐蚀液，其中，HF为质量浓度40％的氢氟酸，DMF为质量浓度99.5％的二甲基甲酰胺。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是由以下方法配置负极腐蚀液：在摩尔浓度为7的KOH溶液中加入浓度为99.7％的分析纯异丙醇溶液，组成二者的体积比为1∶1.3的腐蚀液。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是用以下腐蚀液替换所配置的负极腐蚀液：将HF、DMF和水的混合，组成三者的体积比为3∶16∶1的腐蚀液。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述工艺要求是指：采用0.01～0.08A的直流电流，腐蚀时间为75～120分钟，腐蚀深度为30-70微米，腐蚀间距为20～300微米。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是所述工艺要求是指：采用0.03A的直流电流，腐蚀时间为120分钟，腐蚀深度为30微米，腐蚀间距为300微米。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征是步骤(5)中，采用以下工艺条件进行烘干：烘干温度为70～100℃，烘干时间为10～30分钟。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征是烘干温度为70℃，烘干时间为30分钟。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征是采用以下方法将得到硅基三维结构的产品利用扫描电子显微镜作表面和断面形貌观察和分析，以检验该产品的质量，该方法是：将得到硅基三维结构的产品表面和断面分别平放和垂直放在扫描电子显微镜的样品台上，之后放入扫描电子显微镜的样品架上，抽真空进行观察。