[发明专利]一种用于MEMS结构制备的金属湿法刻蚀装置及刻蚀工艺

权利要求书

1.一种用于MEMS结构制备的金属湿法刻蚀装置，其特征在于，设置在支撑装置(120)上的电机连接电机转速控制器和小型直流变速机(20)，所述小型直流变速机(20)通过连接杆(30)悬挂硅片夹具，所述硅片夹具(40)的对应下方设置有通过容器支撑架(130)支撑的腐蚀液容器(50)，所述腐蚀液容器(50)的底部设置有均匀分布的进气口，高纯氮气从该进气口通入，控制高纯氮气的气压实现盛放在腐蚀液容器(50)中的刻蚀剂的轻微搅动，所述硅片夹具(40)的下端放有待刻蚀金属膜层硅片(80)，所述小型直流变速机(20)在电机转速控制器(10)的传动下带动硅片夹具(30)匀速缓慢旋转，使浸入刻蚀液的待刻蚀金属膜层硅片(80)完成刻蚀。

2.根据权利要求1所述的用于MEMS结构制备的金属湿法刻蚀装置，其特征在于，所述高纯氮气储存在高纯氮气瓶内，通过和进气口连接的气体管道(110)通入腐蚀容器(50)内。

3.根据权利要求1所述的用于MEMS结构制备的金属湿法刻蚀装置，其特征在于，所述连接杆(30)包括直杆部分(31)、弹簧(32)、轴承(33)和弯钩(34)。

4.一种利用权利要求1所述的用于MEMS结构制备的金属湿法装置的刻蚀工艺，其特征在于，包括以下步骤：

①将覆盖有图形化光刻胶的待刻蚀金属膜层硅片(80)水平或者接近水平放置于硅片夹具(40)上并调节硅片至适当位置；

②调解高纯氮气瓶(90)瓶口处的气压调节阀(100)使高纯氮气进入刻蚀液容器(50)，气压大小以实现刻蚀液的柔和搅拌为准；

③调节电机转速控制器(10)使硅片夹具(40)匀速缓慢转动；

④通过连接杆(30)平稳将待刻蚀金属膜层硅片(80)完全浸没在腐蚀液容器的刻蚀液的液面以下进行刻蚀，一定时间后，平稳而迅速地将硅片夹具(40)从连接杆(30)上取下并浸没于旁边清洗水槽的去离子水内，同时进行喷淋清洗；

⑤调节电机转速控制器停止电机转动；

⑥关闭调节阀(100)；

⑦监测被刻蚀硅片未被光刻胶覆盖的金属薄膜层的电阻，然后在显微镜下观察硅片(80)的表面情况查看是否有残留，若测到电阻或表面有残留，重复步骤②～⑥直至刻蚀彻底；

⑧用高纯氮气吹干被刻蚀硅片后进行去胶工艺以去除光刻胶；

⑨用标准清洗工艺清洗硅片并烘干，显微镜下记录下金属薄膜层图形线宽、过刻宽度以及刻蚀均匀性并保存记录。