MEMS中往往需要制備復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)來滿足對外部環(huán)境的感知，而在其加工工藝中，濕法腐蝕是至關(guān)重要的，它可以通過對腐蝕液的控制從而調(diào)整對掩膜材料和襯底材料的橫向和縱向腐蝕，并具有設(shè)備簡單、可批量生產(chǎn)和選擇性好的優(yōu)點，再通過與光刻工藝結(jié)合有利于實現(xiàn)復(fù)雜微結(jié)構(gòu)的制備，例如，微探針、微懸梁臂、V型槽（圖1）。

圖1.使用硅濕法刻蝕制備的微結(jié)構(gòu)

  硅的濕法刻蝕分為各向同性刻蝕和各向異性腐蝕，其腐蝕硅片后的效果圖如圖2所示，各向同性腐蝕劑腐蝕得到的是平緩的曲面，即側(cè)向的腐蝕和腐蝕深度相當(dāng)，各向異性腐蝕得到的是棱角分明的側(cè)壁，即側(cè)向腐蝕遠小于腐蝕深度。

圖2.各向異性和同性腐蝕得到的側(cè)壁形貌示意圖

其中，各向同性最常用的濕法腐蝕液是HNA,它是由氫氟酸、硝酸、和水或醋酸組成的混合溶液，其腐蝕過程可以分為三步：首先硝酸將硅氧化，然后氫氟酸腐蝕二氧化硅形成溶解的產(chǎn)物，最后水或醋酸將反應(yīng)劑和和反應(yīng)產(chǎn)物的稀釋劑輸送，實現(xiàn)對硅片的腐蝕。

各向異性腐蝕則是利用不同晶相的腐蝕速率不同來實現(xiàn)的，由于硅片為單晶晶格結(jié)構(gòu)，原子在各個方向上重復(fù)，但各個方向的密度不同，這就意味著密度大的腐蝕速率慢，密度小的腐蝕速率快，其腐蝕效果如圖3所示，由于在不同晶相上的腐蝕速率不同，得到的腐蝕長度不一樣。

圖3.硅各向異性腐蝕效果

在實際的器件制備過程中，往往采用兩種硅片，一種是（100）型硅片，一種是（110）型硅片，下面對不同硅片的腐蝕效果進行進一步分析：

采用(100)型硅片的各向異性濕法腐蝕可以分為以下兩種情況：

1）當(dāng)掩膜版邊緣垂直或平行于硅片主參考面時，與（100）面成54.74°夾角的4個（111）面為停止面，其腐蝕后的效果圖，如圖4所示，

圖4. 掩膜平行主參考面的各向腐蝕

2)當(dāng)掩膜版邊緣與主參考面成45°角

當(dāng)腐蝕掩膜與主參考面成45°角時，自停止面則是（110）面或者（100）面，而不再是（111面），在沒有添加IPA的KOH腐蝕液中，腐蝕速率（100）>（100）>（111）可以得到與硅片表面垂直的側(cè)壁，如圖5（a）、（b）、（c）所示；在添加IPA且KOH腐蝕液濃度小于50%的情況下，腐蝕速率（100）>（110）>（111），可以得到與硅片表面成45度的側(cè)壁，如圖5（d）、（e）所示；在添加IPA且KOH腐蝕液濃度大于50%的情況下，腐蝕速率（110）>（100）>（111），可以得到與硅片表面垂直的側(cè)壁，但溝道質(zhì)量高于沒有IPA的低濃度KOH腐蝕液。

采用（110）型硅片進行各向異性濕法腐蝕：

其腐蝕的自停止面不是4個面，而是6個（111面），其中4個與硅片表面垂直，2個與硅片表面形成一定的傾斜角，如圖6所示，該方法適用于制備深寬比大于1的溝槽結(jié)構(gòu)。

其他濕法腐蝕則是對掩膜材料和金屬材料的腐蝕，主要包括，二氧化硅常以氫氟酸為基本組成成分并與水或者氟化銨配比后控制對腐蝕速率，氮化硅常以160℃的85%的濃磷酸進行腐蝕，鋁常以磷酸：硝酸：冰醋酸：去離子水按照體積比50:2:10：9的混合溶液進行濕法腐蝕，黃銅常以三氯化鐵進行腐蝕，等等，各種掩膜材料和襯底的腐蝕搭配，實現(xiàn)種子層、犧牲層、結(jié)構(gòu)層的加工，從而實現(xiàn)復(fù)雜微結(jié)構(gòu)的制備。