Процессы микро- и нанотехнологий. Ч. 2. Шутов Д.А - 16 стр.

(дистиллированной, бидистиллированной и деионизованной) воде.
       Обезжиривание в активных средах - основано на разрушении молекул жира
растворителем, обычно горячим (75-80 °С) перекисно-аммиачным раствором (Н2О2 +
NH4OH + Н20). Выделяющийся в результате разложения перекиси водорода (Н2О2)
атомарный кислород обладает высокой окислительной способностью по отношению к
органическим (жиры, масла, силиконы) и неорганическим загрязнениям. Очистку
поверхности пластин от растительных и животных жиров выполняют в мыльных
растворах. В промышленности широкое распространение получила отмывка в ваннах и
спреевая очистка в автоматизированных процессорах. В качестве рабочих жидкостей
используют смеси H2O2 + NH4OH; Н2O2 + HCl; Н2SO4 + H2O2. Кислотные
автоматизированные процессоры весьма эффективны, используются как на этапах
финишной отмывки для большинства технологических операций, так и для целей
межоперационных отмывок. Однако, кислотная отмывка практически не применима
перед диффузионными процессами и процессами ионной имплантации. В этом случае
используют специальное оборудование освежения поверхности пластин. Отмывочной
средой в данном случае является сверхчистая деионизованная горячая вода с озоном,
получаемым в специальных генераторах озона. Горячая деионизованная вода по своему
отмывочному действию по отношению к подложкам сравнима с горячей H2SO4 –
поэтому на производстве горячая (нагретая до 80 0С) деионизованная вода часто
является заменой серной кислоты. При этом достигается экономия химикатов,
значительное энергосбережение и технологический процесс идет быстрее.
       Химическое травление основано на растворении поверхности пластин
соответствующими жидкими химическими реактивами (щелочами, кислотами и их
солями) и состоит из нескольких этапов: диффузии реагента к поверхности и адсорбции
его; поверхностных химических реакций; десорбции продуктов реакции и диффузии их
от поверхности. Травители, при обработке в которых самыми медленными стадиями,
определяющими скорость процесса, являются диффузионные, называют полирующими.
Обработка в таких травителях мало зависит от изменения температуры, но
существенно от их вязкости и перемешивания. Выступы на поверхности пластин
травятся быстрее впадин, при этом сглаживаются шероховатости и выравнивается
микрорельеф. Германий и кремний, например, обрабатывают в полирующих
травителях, состоящих из смеси азотной (HNO3) и плавиковой (HF) кислот. Травители,
при обработке в которых самой медленной стадией является химическая реакция,
называют селективными (например, NaOH, КОН). При этом скорость травления
зависит от температуры, а также структуры и кристаллографической ориентации
поверхности пластин. Селективные травители, значительно отличающиеся скоростями
травления по разным кристаллографическим направлениям, называют анизотропными.
       Электрохимическое травление - является разновидностью обработки в
активных средах и основано на химических превращениях, происходящих при
электролизе. Основой процесса являются реакции анодного окисления (растворения) и
катодного восстановления. Травление производят в растворах, содержащих HF, при
возрастающей плотности тока. Такое травление называют также электрополировкой.
                   Химическое травление и полировка германия и кремния
       С точки зрения электрохимической теории поверхность полупроводниковой
пластины неоднородна и между отдельными микроучастками протекают
электрохимические реакции. Другими словами, травление германия и кремния в
кислотных травителях представляет собой электрохимический процесс.
       Для катодной реакции восстановления HNO3 может быть представлена
следующая схема:
       HNO3 → H+ + NO3- ;
                                        16