Физико-химические основы технологии электронных средств. Смирнов В.И. - 66 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

66
4. Десорбция продуктов реакции. В результате протекания химических
реакций на поверхности полупроводника накапливаются продукты реакции,
которые могут быть физически или химически связаны с поверхностью.
Для
того чтобы перевести их в раствор, необходимо разорвать эти связи, что
и
происходит на данной стадии.
5. Удаление продуктов реакции от поверхности полупроводника в объем
раствора. В результате перехода растворенного материала в жидкую фазу вбли-
зи поверхности полупроводника на расстоянии δ накапливаются продукты ре-
акции, концентрация которых N
s
существенно превышает их концентрацию N
0
в объеме раствора (рис. 3.23). В результате возникает диффузионный поток j
x
молекул вещества, пропорциональный градиенту концентрации.
Таким образом, весь процесс травления состоит из двух диффузионных,
двух сорбционных и одной кинетической стадий. Общая скорость процесса оп-
ределяется скоростью наиболее медленной (лими-
тирующей) стадии. Как правило, сорбционные ста-
дии редко ограничивают скорость травления. В
большинстве случаев скорость травления ограни-
чивается либо диффузией компонентов травителя
или продуктов реакции в растворе, либо скоростью
химической реакции на поверхности пластины. В
зависимости от того, какая из этих стадий является
лимитирующей, результаты травления оказываются
различными.
Пусть, например, лимитирующей стадией яв-
ляется диффузия молекул травителя (первая стадия)
или молекул растворенного вещества (пятая стадия). В этом случае общая ско-
рость процесса травления будет определяться плотностью потока j
x
молекул
(см. формулу 3.29), которая зависит от температуры, вязкости травителя, меха-
нических воздействий, способствующих перемешиванию травителя. От свойств
самой поверхности (кристаллической ориентации, наличия поверхностных де-
фектов и так далее) скорость травления не зависит. Следовательно, травление в
этом случае должно происходить изотропно, и в результате травления поверх-
ность должна становится гладкой, то
есть травление носит полирующий харак-
тер. Травители, для которых лимитирующей стадией является диффузия, назы-
ваются
полирующими
, а сам процесс травления –
интегральным
. Полирующие
свойства травителей можно усилить, если уменьшить скорость протекания
диффузионных процессов. Это можно сделать с помощью специальных доба-
вок, увеличивающих вязкость травителя, или за счет уменьшения температуры
процесса. Интенсивное перемешивание травителя, напротив, разрушает диффу-
зионный слой δ, что снимает диффузионное ограничение и ухудшает, таким
образом, полирующие свойства травителя.
Если лимитирующей стадией является кинетическая стадия, то общая
скорость процесса травления V
тр
будет примерно равна скорости химической
реакции на поверхности:
Рис. 3,23. Схема диффузии
продуктов реакции от по-
верхности пластины

Страницы