Anisotropic etching characteristics of single crystal silicon by KOH and KOH-IPA solutions

For a formation of membrane structures, single crystal silicon wafers have been anisotropically etched with solutions of KOH and KOH-IPA. The etching rate was observed to be strongly dependent upon the etchant temperature and concentration. Mask patterns for the etching experiment was aligned to incline $45^{\circ}$on the primary flat of the silicon wafer. The different etching characteristics were observed according to pattern directions and etchant concentration. When the KOH concentration was fixed to 20 wt%, the U-groove etching shape was observed for the etching temperature of above $80^{\circ}C$, and V-groove shapes observed at below $80^{\circ}C$. Hillocks, which were generated at the etched silicon surfaces, has been decreased as the increasing of the etchant temperature and concentration.

KOH 용액 및 KOH-IPA 혼합용액에 의한 단결정 실리콘의 이방성식각 특성

이방성 습식 식각기술을 이용하여 멤버레인을 제작하기 위하여 KOH 용액 및 KOH-IPA 혼합용액을 사용하여 단결정 실리콘 기판을 식각하였다. 단결정 실리콘의 식각속도는 식각 용액의 온도와 농도에 좌우되었으며, 식각 용액의 농도에 따라 식각 형태와 패턴 형성 방향이 달라짐도 관찰되었다. 식각을 위한 표면패턴은 실리콘웨이퍼의 primary flat에 $45^{\circ}$로 기울여 형성되었으며 KOH의 농도가 20 wt%로 유지되었을 때, 식각 용액의 온도 $80^{\circ}C$ 이상에서는 U-groove, $80^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 V-groove 식각 형태가 형성되었다. 각 면에 대한 식각속도 차이에 의해서 생기는 hillock은 온도와 농도가 높아짐에 따라 현저하게 줄어들었다.