1.3.2.Газовое травление и травление в паровой фазе
При газовом и паровом травлении травитель воздействует на полупроводниковый материала из паровой или газовой среды при повышенной температуре. Этот способ травления может быть использован как для снятия материала и удаления нарушенных слоев на поверхности или её сглаживания и очистки (изотропное травление), так и для выявления структурных дефектов (анизотропное травление).
1.3.3. Вытравливание дефектов
Вытравливание дефектов, или структурное травление, используется с определенной целью - для маркировки дефектов. Существует мнение, что все травители со структурно-вытравливающим действием можно разделить на структурно-направленные (анизотропное травление) и структурно-ненаправленные (изотропное травление). Анизотропно действующие растворы вытравливают фигуры травления вследствие различной скорости травления по различным кристаллографическим плоскостям, граничные плоскости которых отвечают определенным кристаллографическим направлениям.
В качестве наиболее употребляемых при структурном травлении монокристаллического кремния травителей со структурно-направленным характером можно назвать травители Сиртла, Деша и Секко.
1.3.4.Анизотропное травление в жидкой фазе
Анизотропное травление кремния известно давно. Одна из первых работ, посвященная этому вопросу написана Фаустом (Faust) в 1959 г., в работе описывается травление кремния различной ориентации в растворе NaOH и H2O. Развитие анизотропного травления продолжалось в течение 1960-ых годов. Рассматривались зависимости процесса травления от кристаллографической ориентации образцов, от концентрации и состава травителей. В 1970 г. было выявлено, что 50% водный раствор KOH травит кремний кристаллографической ориентации <110> приблизительно в 25 раз быстрее, чем в направлении <111>. В связи с такой особенностью, водный раствор гидроксида калия, с различным процентным содержанием щелочи, стал широко применяться для анизотропного травления. Также и в данной дипломной работе в качестве травителя кремния используется гидроксид калия.
Высокоанизотропные травители - те травители, которые травят кремниевую подложку в направлении <100> и <110> с намного более высокой скоростью, чем в направлении <111>. Такие травители используются прежде всего при изготовлении схемных структур, например при производстве интегральных микросхем, и в технологии производства элементов на сапфировых подложках. При этом травление производится сквозь соответствующие отверстия в маскирующем слое. Структурное вытравливание основано на точно кристаллографически определенном V-образном вытравливании линий на поверхности (100) кремния и обусловлено сильно различающимися скоростями травления в направлениях <110> и <111> (скорость травления в направлении <100> выше) (см. рис.1).
Рис.1. Преимущественное травление кремния вдоль кристаллографических направлений <100> и <110>.
Анизотропными травителями с преимущественным воздействием на кристаллографические плоскости с малыми индексами являются в основном щелочные реагенты. Плотность свободных связей (дефектов, обусловленных свободными незавершенными связями граничной кристаллической плоскости) для этих плоскостей находится в соотношении 1.00 : 0.71 : 0.58.