各向同性蚀刻

湿蚀刻

湿蚀刻是光刻之后的微细加工过程，该过程中使用化学物质去除晶圆层。晶圆，也称为基板，通常是平面表面，其中添加了薄薄的材料层，以用作电子和微流体设备的基础；最常见的晶圆是由硅或玻璃制成的。湿法刻蚀是半导体制造，微机械和微流控设备中的重要过程，需要微尺度的特征来优化性能或创建层流态，这在宏观上几乎是不可能获得的。由于能够通过改变蚀刻剂浓度和蚀刻时间来轻松控制z轴蚀刻，因此常用于分层应用。缺点包括许多化学废物，其中许多是高酸性和多步过程。

在蚀刻之前，需要掩盖衬底的区域以获得器件所需的详细功能。在称为光刻的过程中，将光敏光刻胶旋涂到晶圆上。然后将晶片预烘烤以除去光刻胶中多余的溶剂。然后将具有所需特征的切口的掩模放置在光致抗蚀剂的顶部，并使用紫外光固化任何曝光的光致抗蚀剂。现在可以对涂覆的晶片进行湿法蚀刻以将所需的图案雕刻到晶片中。

各向同性蚀刻

各向同性蚀刻，即在所有方向上均相等的蚀刻，是指基材的方向不影响蚀刻剂去除材料的方式。当将腐蚀剂（一种腐蚀性化学品）施加到被掩膜的晶圆上时，在所有方向上未被掩膜覆盖的区域中，蚀刻会以相同的速率发生，从而产生倒圆的边缘。如果允许蚀刻剂反应足够长的时间，如图1所示，蚀刻剂将蚀刻掉称为掩模底切的掩模下的基板材料。可以通过在底切掩模前先冲洗掉蚀刻剂，然后在通道上施加光刻胶来避免这种情况。墙壁，然后添加更多的蚀刻剂。通过添加缓冲液以改变浓度或通过升高/降低温度，可以容易地控制蚀刻速率。

当需要微细加工精确特征时，各向同性蚀刻并不是理想的，因为它的方向性不强且难以控制。

各向异性蚀刻

各向异性蚀刻，即在不同方向上以不同速率发生的蚀刻，取决于衬底晶面的方向。

由于硅的单晶结构，某些蚀刻剂能够根据硅的取向沿着某些平面或角度选择性地蚀刻硅。例如，使用KOH作为在<100>晶体方向上对硅进行蚀刻的化学药品，其选择性比使用KOH在<111>方向上对硅进行蚀刻的选择率高400倍。通过改变时间，蚀刻化学物质和硅晶体取向，可以在硅晶片中蚀刻许多不同的形状和通道。

为了各向异性地蚀刻诸如玻璃的非晶体材料，需要使用非蚀刻溶液的层流围绕蚀刻化学物质。这在衬底和蚀刻剂之间形成了屏障，并确保仅去除与蚀刻剂接触的所需区域。确保仅对玻璃的特定区域进行蚀刻。

普通基材和蚀刻剂

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