Техническая документация литература

 


Билеты
Производственная система
Бережливое производство
Электротехнические материалы
Силовые кабели
Силовые полупроводниковые приборы
Выключатели переключатели
Рубильники и пускатели
Реле
Датчики
Трансформаторы
Пусконаладочные работы
Ремонт бытовых электроприборов
Асинхронные двигатели
Автоматизация производства
Телефонные станции
Справочник по радиоэлектронике
Ремонт телевизоров
Ремонт устройств РЗиА
Электробезопасность 5 группа
Физико-химические методы обработки поверхности полупроводников
  Карта сайта

 
Анизотропное травление

Для получения микрорельефа (топографического рисунка) на поверхности полупроводниковых пластин (матриц) широко применяется локальное анизотропное травление. Травители, которые травят в разных направлениях с разной скоростью, называются анизотропными.
Ниже приведены некоторые сведения по кристаллохимии полу-' проводников (Ое, $1, соединений АШВУ), которые необходимы при рассмотрении основных вопросов анизотропного травления.
Кристаллы Се и С1 имеют кристаллическую решетку типа алмаза, а большинство соединений АП,ВУ — решетку сфалерита. В решетке Ое и| $1 узлы заняты атомами одного вида, а в решетке соединений АшВл: — атомами двух видов: А (А1, Оа, 1п) и В(Р, Аз, 5Ь). Оба типа кристаллов относятся к кубической системе, но к разным классам. Кристаллы Ое и 51 относятся к гексаоктаэдрическому классу, а кристаллы соединений АШВУ — к тетраэдрическому. На рис. 5.2 показаны некоторые простые формы кристаллов кубической системы.
Символ определенной единичной грани помещают в круглые скобки, например, символ передней грани куба (100), правой (010), верхней (001) и т. д. Если символ относится ко всем граням простой формы, того помещают в фигурные скобки. Например, грани куба обозначают {100}, грани октаэдра {111} и т. д.
Направление, перпендикулярное определенной грани, например грани (100), обозначают [100]. Совокупность направлений, перпендикулярных граням, например куба {100}.
При анизотропном травлении все грани данной простой формы равноценны, поэтому в дальнейшем для обозначения плоскости используем символы, заключенные в фигурные скобки {100}, {110}, {111}, а для обозначения направлений, перпендикулярных этим плоскостям, — символы <100), <110'), <Л>1).
Для соединений АШВУ направления <111') являются полярными. Символом {111}А обозначены плоскости, поверхностные атомы которых элементы 3-й группы; плоскости, поверхностные атомы которых элементы 5-й группы, обозначены символом {111}В. Соответственно для граней других простых форм использованы символы типа {НИ}А, {НЩВ и т. п.
При исследовании процессов анизотропного травления полезно пользоваться стереографическими проекциями. (Метод построения стереографической проекции и задачи, решаемые в кристаллографии с ее помощью, изложены в [103].) Грани, символы которых указаны на окружности, образуют угол 90° с центральной плоскостью. Стрелками на проекциях показаны направления, перпендикулярные этим граням. Чем ближе точка расположена к центру, тем меньше угол между данной гранью и центральной. Все грани каждой! простой формы обозначены одним символом, без указания положения грани] относительно осей координат. Плоскости {111} выделены; области проекций] граней с индексом А заштрихованы. К символам направлений прибавлен деке «Л» или «В», в зависимости от того, проекция какой грани {111}А или {111} В расположена в этом направлении.
Рассмотрим более подробно возможные связи поверхностных атомов между собой и с атомами в объеме на плоскостях {100}, {110}, {111}. У Се и §1 на плоскости {100} каждый поверхностный! атом связан с двумя атомами в объеме и имеет два неспаренных электрона (две разорванных связи). На плоскостях {110} н {111}' поверхностный атом имеет только одну разорванную связь. Следовательно, плоскость {100} должна быть более реакционноспособной по сравнению с плоскостями {110} и {111}. На плоскости {110} поверхностный атом связан с двумя себе подобными н только с одним атомом в объеме. Удаление одного атома с поверхности ослабляет связи двух соседних атомов на поверхности. Поэтому1 плоскость {110} более химически активна по сравнению с плоскостью {111}, поверхностные атомы которой связаны с тремя атома* ми в объеме. Из рассмотрения этой схемы следует ожидать такой] ряд зависимости скорости травления германия и кремния от ориентации У(Ю0) > V {110} > V {111 } .
В случае соединений АШВУ нужно учитывать и разную природу атомов. В направлении <100> атомы расположены послойно. На идеально - гладкой поверхности все атомы могут быть атомами «А» или «В». Реальная поверхность ступенчата, поэтому поверхностными могут быть одновременно атомы А и В. Те и другие имеют две связи с атомами в объеме. Атомы В более активны, так как имеют три свободных электрона, а атомы А только один, поэтому на плоскости {100} при травлении, вероятно, будут преобладать атомы А. На плоскости {110} поверхностными являются атомы А и В, каждый из которых связан с двумя атомами на поверхности и одним атомом в объеме. Атом «А» на плоскости {110}, видимо, менее активен, чем на плоскости {100}, но удаление двух соседних с ним атомов В способствует быстрому удалению атома А, оставшегося с одной связью. Поэтому следует ожидать, что плоскость {110} будет растворяться с более высокой скоростью, чем плоскость {100}, хотя нет оснований ожидать большой разницы в скоростях травления.
В направлении <11!> атомы А и В также расположены послойно.
Электронная конфигурация атомов на плоскостях {Ш} А и {111} В будет различна. Поверхностные атомы на той и другой плоскости имеют три связи с атомами в объеме, но атомы В имеют два свободных электрона, а у атома А свободных электронов нет. Поэтому в окислительных средах плоскость {111} В более химически активна, чем плоскость {111}А. Химическая активность атома В на плоскостях {110} и {111} В должна быть одинаковой. Но присутствие поверхностных атомов А на плоскостях {110} уменьшает химическую активность этой плоскости по сравнению с плоскостью {111} В.
Таким образом, для соединения АШВУ следует ожидать такой ряд зависимости скорости растворения от ориентации
110) > ^{100} 2> У{П1)А
Однако процессы адсорбции других компонентов травителя (не окислителей) также зависят от электронной структуры поверхности. Адсорбция таких веществ на активных атомах В может изменить ряд зависимости скорости травления от ориентации. В некоторых травителях, содержащих поверхностно-активные вещества, скорость растворения плоскостей {111} В равна или даже меньше скорости растворения плоскостей {111} А.


Меню раздела


Требования к полупроводниковым материалам
Требования к полупроводниковым подложкам
Методы контроля ориентации, качества поверхности подложек
Методы контроля и исследования содержания остаточных загрязнений
Основные технологические процессы физико-химической обработки
Классификация методов химической обработки поверхности полупроводников
Краткие сведения о процессах растворения и химического полирования проводников
Предельная плотность диффузионного потока
Теория конвективной диффузии
Основные параметры, определяющие эффективность ХДП и качество поверхности подложек
Влияние химического состава, электрофизических свойств
Химический состав травителя и способ его приготовления
Химическое травление полупроводниковых соединений
Влияние предшествующей обработки подложек полупроводников
Технологические условия и устройства для химико-динамического полирования
Состояние поверхности подложки после химического полирования
Химико-механическое полирование полупроводниковых подложек
Химико-механическое полирование кремния и германия
Химико-механическое полирование полупроводниковых соединений типа АШВУ
Химико-динамическое полирование подложек из кремния и германия
Химико-динамическое полирование полупроводниковых подложек соединений типа АШВУ
Химическое травление легированного арсенида
Процесс химического полирования подложек
Совмещенная технология обработки поверхности полупроводников
Межоперационная очистка подложек
Финишная очистка подложек и соединений типа ЛШВУ
Ионно-плазменные процессы финишной очистки
Плазмохимическое травление поверхности полупроводников
Влияние качества обработки поверхности подложек
Краткие сведения об анодных процессах на полупроводниках
Анодное окисление полупроводников
Особенности анодных процессов на полупроводниках при периодическом токе
Анизотропное травление
Получение микрорельефа локальным травлением
Составы анизотропных травителей
Получение тонких пластинок и мембран
Фотохимическое травление
Выявление р-л-переходов и границ в эпитаксиальных структурах
Выявление дислокаций
 

© 2011 Разработано специально для texnlit.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.