严一峰，方玉明

(南京邮电大学 电子科学与工程学院，江苏 南京 210023)

硅各向异性腐蚀的仿真模型研究

严一峰，方玉明

(南京邮电大学 电子科学与工程学院，江苏 南京 210023)

为了在硅衬底上加工出多样的微结构，满足微机电系统的发展，硅各向异性腐蚀的仿真模型被大量研究。从衬底模型、腐蚀规则的制定、腐蚀速率、时间步长的角度出发，介绍了这些要素对几何模型和原子模型所包含多种仿真方法的模拟精度和模拟效率的影响，归纳了各种仿真方法的适用场合和特点，并为提出更优化的方案提供了方向。其中连续CA方法和MC方法揭示了腐蚀的本质，模拟精度高，三维处理能力强，被广泛应用。而原子模型算法简单，运算速度快，在对结构简单的MEMS仿真中也得到应用。所有仿真方法都可在权衡精度和效率的利弊后做出改进。

硅；各向异性腐蚀；仿真方法；模拟精度和模拟效率

因为简单的蚀刻设备和出色的能力来制造特殊的微观结构，硅的各向异性湿法化学刻蚀技术被广泛用于制造各种微电子机械系统(MEMS)。硅的各向异性湿法化学腐蚀的过程很复杂，从宏观上理解，不同晶向腐蚀速率的差异是由腐蚀液类型、晶向、温度及浓度等因素决定的，从微观上理解，考察的是不同的原子类型，差别甚至达到几百几千倍[1]。因而各种用于硅各向异性腐蚀模拟的模型被提出用于优化各向异性腐蚀过程和提高MEMS设计的效率。

近年来研究者们提出的腐蚀模型主要分为宏观上理解腐蚀过程的几何模型与微观上理解腐蚀过程的原子模型两大类。……