Процессы жидкостного химического травления

-Изотропное химическое травление -Анизотропное химическое травление -Селективное химическое травление

Сопло струйного принтера

Общие принципы кинетики травления

перенос реагента к поверхности подложки;

адсорбция реагента, характеризуется

Нads;

реакция на поверхности, приводит к изменению свободной энергии F;

десорбция продуктов, характеризуется

Нvap;

перенос продуктов от травящейся поверхности.

Признаки реакции, контролируемой диффузией

зависимость энергии активации от вязкости травителя, ее значения находятся в диапазоне 1 - 6 ккал/моль;

увеличение скорости реакции при перемешивании реагента;

одинаковая скорость травления всех кристаллографических плоскостей;

рост энергии активации при перемешивании.

Полирующее травление

Признаки процессов, контролируемых скоростью химической реакции

зависимость скорости реакции от концентрации травителя;

отсутствие зависимости скорости травления от перемешивания;

энергия активации составляет 8-20 ккал/моль.

Селективное травление.

Состав травителя

-Окислитель (NH4OH);

-Комплексообразователь (H2O2);

-Разбавитель (H2O).

Изотропное травление монокристаллического кремния

Si + 2HNO3 + 6HF H2SiF6 + 2HNO3 + 2H2O +125 ккал/моль

Используется для:

удаления поверхностного слоя, поврежденного на предыдущих операциях;

сглаживания острых углов, образовавшихся при анизотропном травлении (для предотвращения концентрации напряжений);

сглаживания шероховатостей, образовавшихся после сухого или анизотропного травления;

создания структур в монокристаллических подложках;

создания рельефа в монокристаллических, поликристаллических или аморфных пленках;

определения положения p-n переходов и дефектов (предварительным изотропным травлением);

утоньшения подложек.

травления при анизотропном травлении определяется:

ориентацией исходной пластины кремния;

формой маски для локального травления;

ориентацией маски на поверхности пластины кремния;

типом анизотропного травителя;

концентрацией компонентов травителя;

температурой травителя;

временем травления.

Зависимость скорости травления от концентрации травителя