Травление.
Процесс травления пластин и подложек состоит в растворении их поверхности при взаимодействии с соответствующими химическими реагентами (щелочами, кислотами, их смесями и солями). В результате удаляются приповерхностный слой и имеющиеся на поверхности загрязнения. Различают химическое и электрохимическое травление полупроводников.
4.2.2.1. Химическое травление пластин кремния происходит на границе твердой и жидкой сред, и его можно рассматривать как гетерогенную реакцию.
Процесс травления состоит из пяти стадий: диффузии реагента к поверхности; адсорбции реагента; поверхностной химической реакции; десорбции продуктов реакции; диффузии продуктов реакции от поверхности. Скорость всего процесса определяется скоростью наиболее медленной (контролирующей) стадии. При травлении кремния контролирующими стадиями могут быть либо диффузия реагента к поверхности, либо поверхностная химическая реакция, что определяется видом травителя и энергией активации стадий процесса.
* Травители, для которых контролирующей стадией является диффузия, называются полирующими.
Скорость травления 
в полирующих травителях определяется скоростью диффузии реагента 
и зависит от градиента его концентрации:
(1)
где D - коэффициент диффузии реагента, зависящий от природы и энергии активации молекул реагента; 
и 
- концентрация реагента в объеме и на поверхности; 
- толщина приповерхностного слоя травителя, в котором существует градиент концентрации.
При этом скорость травления нечувствительна к физическим и химическим неоднородностям поверхности, слабо зависит от температуры. Вследствие более высокого градиента концентрации выступы на поверхности травятся быстрее впадин. Поэтому полирующие травители хорошо сглаживают шероховатости, выравнивая микрорельеф. Типичными полирующими травителями для кремниевых пластин являются смеси азотной и фтористоводородной (плавиковой) кислот.
Существуют две теории саморастворения кремния в травителях: химическая и электрохимическая. Согласно химической теории поверхностные химические реакции при полирующем травлении протекают в два этапа: окисление поверхностного слоя и перевод оксида в растворимую соль. Роль окислителя выполняет азотная кислота:
(2)
Фтористо-водородная кислота является комплексообразователем, который переводит оксид кремния в тетрафторид:
(3)
В соответствии с электрохимической теорией взаимодействие между полупроводником и травителем обусловлено тем, что на поверхности пластины при погружении ее в травитель существуют анодные и катодные микроучастки, между которыми возникают локальные токи.
Смотрите также
Предисловие редактора перевода
Historia est magistra vitae: История — учитель жизни.
По-разному реализовывали этот древний латинский завет историки науки. Иногда
история науки использовалась в качестве инструмента оценки нау ...
Вода
Вода, у тебя нет ни цвета, ни вкуса, ни запаха, тебя
невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать,
что необходимо для жизни: ты сама жизнь. Ты исполняешь ...
Зависимость точности визуального тест-определения нитрит-иона на основе пенополиуретана от способа построения цветовой шкалы
Определение
микроколичеств нитрит-ионов в водах, почвах и пищевых продуктах относится к
числу важных задач в связи с широким и зачастую неумеренным применением в
качестве удобрений нитратов ...