第四讲：体硅加工――1多晶硅有很多优点，也有非常系统深入的研究积累，但是，人们经常费力地刻蚀单晶硅以获得硅膜：选择单晶硅作为MEMS的结构材料的主要因素：1．基于IC技术的基础，硅提供了集成制造的可能性2．对单晶硅各种性质特别是物理特性的研究非常透彻3．硅相关的技术和设备可以借用IC工业的积累4．没有那一种高纯度的单晶材料能够拥有像硅材料这样高的性价比，并且可以大批量廉价提供。
5．单晶硅的许多重要特性非常适合作为微结构材料。
除了精细结构成型加工特性之外，它的机械特性、压阻效应、结构稳定性等也是吸引人的优点600度以下不会蠕变，除非破裂，否则会回复固有形状。
硅的物理特性关于脆裂（breaking），由于单晶硅晶体的完整性，一旦有任何细微裂纹产生，就没有制约的因素存在（比如晶界），在张力作用下迅速扩展，故单晶硅的断裂是它的缺点之一。
因此，即使是表面细微的损伤也会显著改变断裂强度的测试结果。
硅的压阻系数与多种因素有关，主要有掺杂水平、温度、晶格取向和电流相对于张力的走向，系数可以在＋120到－120之间变化，一般金属该数值约为2。
压阻效应相当灵敏，成为许多物理传感器检测信号的基础。
热传导系数与一般金属相当，考虑到微结构一般尺寸比较小，多数情况下足以承担散热的重任。
为什么还要研究硅的微机械加工技术？半导体工艺虽然对硅相关的基本性质和微细加工技术已经有了透彻的认识，但是与MEMS的要求尚有比较大的差距，主要表现在纵身方向大加工深度上，在半导体工艺中，即使是最深的隔离工艺，其加工深度也不会超过10微米，绝大多数在1微米之内，但是MEMS结构很多情况下加工深度与宽度相仿，相当一部分要求高深宽比结构，而且这些结构还要沟通不同的结构层次，是半导体加工难以实现的，所以必须开展针对性的研究。
体硅加工的本质就是有选择地去掉部分硅材料，使留下的硅结构满足器件构造的需求体硅加工的硅微结构，基本的形式有以下几种：各向同性刻蚀各向异性刻蚀悬臂梁等运动结构释放实现上述结构的体硅加工技术主要有三种工艺路线：湿法刻蚀、表面微机械多孔硅技术和干法刻蚀，还有一些辅助技术也是必须的，如掩膜突角补偿技术、电化学控制刻蚀、SOI衬底技术等，无论采用哪一种工艺路线，借助掩膜实现选择性是一样的，因此，关于硅刻蚀，下面一些问题是共性的：掩膜图形设计（包括可能的凸角补偿、底切量预置等）掩膜材料的选择、掩膜薄膜图形化技术、刻蚀反应的选择性、各向异性、终止层（面）、掩膜材料清除、精细结构脱水或者表面修饰等，它们针对不同的体系有不同的解决方案，也有一些惯例可以借鉴，下面将结合用途逐一加以简单介绍：湿法刻蚀湿法刻蚀分为各向同性和各向异性刻蚀两类其中各向同性刻蚀主要以含氧化性添加剂的氢氟酸为酸性刻蚀剂，各向异性以各类强碱性溶液为主，其中又以KOH、THAM、EDP等为最常用。
