Скорость травления определяется рядом факторов

Скорость травления определяется рядом факторов. Во-первых, свойствами самого полупроводникового материала, такими как крис­таллографическая ориентация поверхности кремния, чистота поверх­ности, присутствие дефектов или нарушенного поверхностного слоя. Во-вторых, свойствами травителя: его составом, концентрацией компонентов, наличием примесей в растворе, температурой и ско­ростью перемешивания раствора.

Кристаллографическая ориентация поверхности полупроводника. Энергия активации как процессов адсорбции, так и комплексообразования зависит от числа связей на поверхности, удерживающих атомы, от направления этих связей и расстояния между атомами. Поэтому процессы травления, скорость которых определяется не диффузионными, а химическими процессами, существенно зависит от кристаллографической ориентации полупроводника. Наибольшая скорость травления в кислотных травителях наблюдается на плоскости, параллельной (100), затем (110). Наиболее медленно травится плоскость (111).Возможно, это связано с различием адсорбции ионов фтора на этих кристаллографических плоскостях. Можно подо­брать компоненты травителя таким образом, что скорости травления плоскостей (100) и (111) будут различаться в 50 раз.

Влияние примесей. При использовании полирующих травителей присутствие различных примесей и загрязнений на поверхности полу­проводника может существенно изменить не только скорость, но и характер травления. Примеси адсорбируются на поверхности по-раз­ному, большинство неактивных газов (азот, аргон и другие) физически адсорбируются на кремнии (за счет сил Ван-дер-Ваальса). Теплота адсорбции при этом мала, и молекулы легко удаляются при промывке в чистых растворителях. Наоборот, для кислорода, который связан с поверхностью хемосорбцией, теплота адсорбции очень высока (около 220 кКал/моль). Эта величина уменьшается в четыре раза после того, как на поверхности кремния образуется монослой оксида. В присутствии примесей скорость реакции на поверхности снижается, примеси как бы экранируют поверхность от травителя.

Исключением являются галогениды, например ионы фтора, способствующие растворению оксида кремния.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector