1. Получение кремниевых подложек. Маркировка подложек.

Кремниевые слитки диаметром 100, 150, 200 мм режутся на пластины с помощью специальных дисков с алмазной абразивной кромкой. Перед резкой проводится ориентация слитков рентгеновским методом, чтобы поверхность пластин была параллельна нужной кристаллографической плоскости: (100) или (111).

После резки пластины подвергаются шлифовке и полировке. В результате шлифовки удаляется нарушенный при резке слитка слой на поверхности кристалла. Причем шлифовка в зависимости от требований производства может быть как двусторонней, так и односторонней. В процессе шлифовки, таким образом, формируются геометрические размеры пластины. Для уменьшения шероховатости поверхности и глубины нарушенного в кристалле слоя после шлифовки проводится полировка пластин. Она необходима только для обработки рабочей стороны пластины, т.е. стороны, на которой непосредственно создаются структуры элементов.

После любой из этих операций на поверхности полупроводника остается нарушенный слой, который существенным образом влияет как на дальнейшую технологическую обработку, так и в конечном счете на параметры полупроводниковых приборов.

Рис.1. Структура нарушенного при механической обработке поверхностного слоя: 1 - рельефный слой; 2 - микротрещины; 3 - область скопления

дислокаций; 4 - монокристалл

2. Основы химической теории травления кремния

Процесс травления состоит из нескольких этапов: реагент должен приблизиться к поверхности пластины, адсорбироваться на ней, вступить с кремнием в химическое взаимодействие. Образовавшимся продуктам реакции необходимо в свою очередь десорбироваться с поверхности, а затем удалиться в объем раствора.

Время травления является суммой времен протекания каждого из этих этапов. Причем если какой-либо этап оказывается наиболее длительным, то он будет определять (лимитировать) весь процесс травления. В начальный момент времени концентрация травителя во всем объеме одинакова. Однако по истечении некоторого времени та часть раствора, которая находится вблизи поверхности кремния, вступает с ним во взаимодействие. Концентрация молекул травителя у поверхности кремния из-за протекания химической реакции уменьшается, так что образуется слой, обедненный молекулами травителя с концентрацией C. Для дальнейшего протекания реакции необходимо, чтобы из объема травителя, где его концентрация С, молекулы травителя подошли к поверхности кремния

3. Факторы, влияющие на скорость химического травления кремния

Скорость травления определяется рядом факторов:

1. свойствами самого полупроводникового материала, такими как кристаллографическая ориентация поверхности кремния, чистота поверхности, присутствие дефектов или нарушенного поверхностного слоя;

2. свойствами травителя: его составом, концентрацией компонентов, наличием примесей в растворе, а также температурой и скоростью перемешивания раствора.

4. Достоинства пхт

Возможность совмещать операции травления, очистки поверхности подложки и чё-то там фоторезиста в одной и той же камере, а так же возможность полной или частичной автоматизации процесса.

Метод ПХТ обеспечивает достаточно большую селективность травления различных слоёв материалов и равноценность (?) травления на подложках большого диаметра при низком уровне загрязнения поверхности материала. Низкая анизотропия.