4. ТРАВЛЕНИЕ
Требуемая конфигурация чувстви¬тельного элемента с глухими и сквозными
отверстиями, щелями и пазами обеспечи¬вается преимущественно локальным
хи¬мическим травлением. Доступ к кремнию травителей осуществляется вскрытием
защитного слоя литографическими про¬цессами.
По характеру взаимодействия с кремнием химическое травление является реакцией
растворения, которое в зависи¬мости от кинетики делится на молекуляр¬ное, ионное
и реактивное.
В зависимости от условий травления различают два механизма травления крем¬ния
при отсутствии внешнего источника тока: электрохимический и химический.
Электрохимический механизм харак¬теризуется протеканием на поверхности кремния
двух реакций: анодного окисле¬ния и катодного восстановления окисли¬теля.
Наиболее широко используются травители на основе системы азотной НNO3 и
фтористо-водородной НF кислот. Кислота НNОз выполняет функцию окис¬лителя
кремния, а кислота НF является комплексообразователем - растворителем оксида.
При химическом механизме травле¬ния на поверхности кремния протекают
окислительно-восстановительные реак¬ции, связанные с чисто химическим
взаи¬модействием молекул травителя с по¬верхностными атомами. Состав травите-
лей, как правило, подбирается опытным путем. Травители - это смеси, состоящие из
окислителя, комплексообразователя (образование растворимых соединений с
оксидами), растворителя, ускорителя или замедлителя реакций окисления и
раство¬рения оксида и специальных добавок, обеспечивающих, например,
избиратель¬ное травление.
Химическое травление подразделяют на изотропное, анизотропное и селективное.
Рис. 2.22. Изотропное травление:
с перемешиванием травителя; б- без его перемешивания; в - структура с
характерными размерами