Химические способы очистки поверхностей полупроводниковых пластин Химические способы очистки поверхностей полупроводниковых пластинСтраница 10
Скорость травления
в полирующих травителях определяется скоростью диффузии реагента
и зависит от градиента его концентрации:
(1)
где D - коэффициент диффузии реагента, зависящий от природы и энергии активации молекул реагента;
и
- концентрация реагента в объеме и на поверхности;
- толщина приповерхностного слоя травителя, в котором существует градиент концентрации.
При этом скорость травления нечувствительна к физическим и химическим неоднородностям поверхности, слабо зависит от температуры. Вследствие более высокого градиента концентрации выступы на поверхности травятся быстрее впадин. Поэтому полирующие травители хорошо сглаживают шероховатости, выравнивая микрорельеф. Типичными полирующими травителями для кремниевых пластин являются смеси азотной и фтористоводородной (плавиковой) кислот.
Существуют две теории саморастворения кремния в травителях: химическая и электрохимическая. Согласно химической теории поверхностные химические реакции при полирующем травлении протекают в два этапа: окисление поверхностного слоя и перевод оксида в растворимую соль. Роль окислителя выполняет азотная кислота:
(2)
Фтористо-водородная кислота является комплексообразователем, который переводит оксид кремния в тетрафторид:
(3)
В соответствии с электрохимической теорией взаимодействие между полупроводником и травителем обусловлено тем, что на поверхности пластины при погружении ее в травитель существуют анодные и катодные микроучастки, между которыми возникают локальные токи.
На анодных участках происходит окисление кремния с последующим растворением оксида и образованием кремний-фтористоводородной кислоты, на катодных - восстановление окислителя (азотной кислоты). В процессе травления микроаноды и микрокатоды непрерывно меняются местами.
Результирующее уравнение реакции при этом имеет вид:
(4)
БЕЛЕБЕЙ , город (с 1781) в Российской Федерации, Башкирия. Железнодорожная станция. 5,6 тыс. жителей (1992). Заводы: деревообрабатывающих станков, "Автонормаль"; мясокомбинат, молочный завод. Добыча нефти. Известен с 1757.
ВИНИЛИДЕНХЛОРИД , СН2=СCl2, бесцветная жидкость, tкип 31,7 °С. Применяется главным образом для получения поливинилиденхлорида и сополимеров винилиденхлорида, напр., с винилхлоридом, акрилонитрилом.
ЯНТАРЬ (от литов . gintaras, латыш. dzintars), ископаемая смола хвойных деревьев верхнемелового - палеогенового периодов. Химический состав С10Н16О4 (формула приблизительная). Образует желваки и отдельные зерна различных оттенков от светло- до буро-желтого. Твердость 2-3; плотность ок. 1,1 г/см3. Диэлектрик. Ценный поделочный материал. Для получения сплошных масс янтарная мелочь обрабатывается под давлением при повышенных температурах. В России - крупнейшее в мире промышленное месторождение в Калининградской обл. (пос. Янтарный).