Cтраница 4
Химическое травление полупроводников основано на окислении поверхности травителем и последующем удалении образовавшихся продуктов. Неокисляющие травители на большинство полупроводниковых материалов не действуют. В состав травителей обычно включают: 1) растворитель ( среда для образования гомогенной системы); 2) окислители, которые образуют окислы или другие продукты окисления на поверхности полупроводника; 3) комплексо-образователи, которые растворяют продукт окисления и удаляют его с поверхности; 4) ускорители или замедлители первых двух реакций, если они протекают с такой скоростью, что ими трудно управлять; 5) специальные добавки, сообщающие травителю селективные свойства. [46]
В состав травителей могут входить также модификаторы вязкости ( например, глицерины, гликоли), поверхностно-активные вещества. В селективные травители для увеличения контраста их действия вводят соединения металлов, отличающихся высоким положительным значением электрохимического потенциала. Рассмотрим составы травителей применительно к конкретным полупроводниковым материалам. [47]
Химическое травление полупроводников основано на окислении поверхности травителем и последующем удалении образовавшихся продуктов. Неокисляющие травители на большинство полупроводниковых материалов не действуют. В состав травителей обычно включают: 1) растворитель ( среда для образования гомогенной системы); 2) окислители, которые образуют окислы или другие продукты окисления на поверхности полупроводника; 3) комплексо-образователи, которые растворяют продукт окисления и удаляют его с поверхности; 4) ускорители или замедлители первых двух реакций, если они протекают с такой скоростью, что ими трудно управлять; 5) специальные добавки, сообщающие травителю селективные свойства. [48]
Предварительное травление ведут в концентрированной азотной кислоте с небольшой ( 10 мл / л добавкой серной, а затем производят глянцевое травление погружением на 0 5 - 2 мин. Впрочем, состав травителя различен для разных сплавов. Например, в случае латуни скорость растворения меди пропорциональна содержанию азотной кислоты, скорость же растворения цинка-содержанию серной. Добавка соляной кислоты ускоряет растворение цинка. При различных содержаниях меди и цинка в латуни состав травителя должен быть подобран так, чтобы медь и цинк растворялись равномерно и чтобы на поверхности изделия не происходило преимущественного травления одного из компонентов сплава. [49]
После кристаллизации в одном слитке может оказаться один, несколько или даже множество кристаллов, ориентированных беспорядочным образом относительно друг друга. Для определения строения слитка часть его или весь слиток подвергают травлению. Для каждого вещества состав травителя различен и подбирается экспериментально. Подбор наиболее эффективного травителя представляет значительную трудность. Обычно процесс травления кристалла состоит в растворении его в ненасыщенном растворе травителя. В отдельных случаях растворяется не само вещество кристалла, а его окислы, которые образуются при воздействии на кристалл некоторых составных частей травителя. Например, при травлении германия в травителе, состоящем из смеси азотной и плавиковой кислот ( HNO3 HF), азотная кислота окисляет германий до GeC2, который легко растворяется в плавиковой кислоте. [50]
Другие составы применяются те же, что и для травления Cr-Si ( разд. Тремя наиболее часто встречающимися составными частями в травителях этого типа являются: окислитель, например, HNO3, Вг2 или Н2О2; небольшое количество HF, чтобы перевести окисленный слой кремния в раствор; и различные количества воды с умеренно агрессивными реактивами, например, фосфорной или уксусной кислотой. Существует большой диапазон составов травителей для выбора заданной скорости травления и получения требуемых результатов. [51]
![]() |
Схема вырезки образцов сварных соединений для испытаний на межкристаллнт-ную коррозию. [52] |
Место изгиба осматривают с помощью лупы с 8 - 10-кратным увеличением. Наличие трещин служит браковочным признаком. Остальные методы отличаются по составу травителя и длительности травления. [53]
Аустенитизация сварных соединений приводит к растворению карбидов, выравниванию состава стали и восстановлению, хотя и неполному, коррозионной стойкости из-за остатков сегрегатов на участках оплавления границ зерен. Наличие трещин служит браковочным признаком. Другие методы отличаются по составу травителя и длительности его действия. [54]
Во всех приведенных примерах применения травителей оговаривалось, что время травления зависит от толщины слоя, подлежащего стравливанию в данном травителе. Точнее говоря, толщина стравливаемого слоя зависит от скорости травления, которая в, свою очередь, зависит от концентрации и составов травильных смесей, температуры и даже освещенности. При одном и том же составе травителя, но при уменьшении концентрации входящих в него реагентов, скорость травления снижается. И наоборот, с увеличением концентрации - возрастает. Повышение температуры травителя увеличивает скорость травления. [55]
Метод световых фигур основан на отражении кучка света от протравл. ПП материалы имеют строго направленные силы связи, то при травлении их получаются ямки с хорошей огранкой, что приводит к отчетливым световым фигурам, отклонение к-рых от оси первоначального пучка света характеризует О. Точность метода в сильной степени зависит от состава травителей и режимов травления. Этот метод имеет неск. Однако сам процесс определения очень прост, занимает мало времени ( 1 - 2 мин. Метод позволяет совместить определение О. При этом устраняются ошибки подготовит, операций к резке. [56]