Химическая и электрохимическая обработка поверхности
полупроводников
В общем, виде задачи, решаемые с применением химической и
электрохимической обработок, можно разбить на четыре группы:
1. Очистка и стабилизация поверхности
2. Профилирования поверхности
3. Контроль качества п/п материала или р-n- перехода
4. Нанесение на поверхность п/п-ка стабилизирующих, защитных или
контактных покрытий.
К первой группе можно отнести:
1. очистка поверхности от оксидных пленок и различного рода просторных
загрязнений, удаление механически нарушенного слоя.
2. контролируемое удаление материала для получение пластины или кристалла
необходимой толщины без механически нарушенного слои (химическое
профилирование).
3. выявление дефектов кристаллической структуры: выходов дислокации,
границ блоков или зерен, границ р-п переходов, преципитатов..
4. химическое или элект. химическое осаждение металлических покрытий для
создания контактов или контактной разводки приборов и микросхем.
Химическая обработка полупроводниковых подложек
Процесс химической обработки полупроводниковых подложек состоит в
растворении их поверхностного слоя под действием кислотных или щелочных
травителей. Данный процесс является гетерогенным, так как взаимодействие
полупроводникового материала с травителем осуществляется на границе
раздела двух различных сред: твердой (подложка) и жидкой (травитель).
Другая особенность химического взаимодействия подложки с травителем
состоит в том, что процесс травления подложки не является равновесным —
объем удаляемого полупроводникового материала меньше, чем тра- вителя.
Избыток травителя и фиксация его температуры позволяют производить
процесс химической обработки с постоянной скоростью и таким образом
точно рассчитать толщину удаляемого слоя полупроводникового материала.
Однако следует учитывать тот факт, что скорость травления слоя,
нарушенного при механической обработке, и исходного ненарушенного
материала не одинакова. Скорость травления механически нарушенного слоя
значительно выше. Это объясняется наличием в механически нарушенном
слое большого количества структурных нарушений, которые увеличивают
эффективную площадь взаимодействия полупроводникового материала с
травителем, что приводит к возрастанию скорости травления.
Существует две теории саморастворения полупроводниковых материалов:
химическая и электрохимическая. Согласно химической теории, растворение
полупроводникового материала происходит в две стадии: сначала он
окисляется, а затем образовавшийся оксид переходит в раствор (растворяется).
Согласно
электрохимической
теории,
взаимодействие
между
полупроводниковым материалом и травителем не ограничивается чисто
химическими процессами окисления и растворения оксида, а состоит из
анодного и катодного процессов, сопровождающихся протеканием локальных
токов между отдельными участками полупроводниковой пластины. При
погружении полупроводниковой подложки в травитель на поверхности
Do'stlaringiz bilan baham: |