Газове травлення

Суть процесу полягає в хімічній взаємодії матеріалу, що обробляється, з газоподібною речовиною і утворює при цьому леткі сполуки, які легко видаляються. Забруднення під час газового травлення видаляються разом з поверхневим шаром пластини чи підкладки.

Як гази реагенти для травлення кременевих пластин можна використовувати галогени, галегановодні, сполуки сірки, водяну пару. Невиткі кількості цих газів додають до газо-носія (водню або лелію) і транспортують в камеру установки.

Травлення кремнію хлористим воднем широко використовується перед вирощуванням на пластинах кремнієвих шарів

Пари хлористого водню приноситься воднем у реакційну камеру установки єпітаксіонального нарощування, де кремнієві пластини, нагріті до температури 1150-1250 .

Газове травлення сапфіру воднем, на відміну від рідинного, дає змогу одержати поверхню підкладок, вільну від механічного порушеного шару та мікродомішок, що дуже важливо для подальшого вирощування на них шарів кремнія. Травлення сапфіру супроводжується хімічною реакцією

В інтервалі температур 1200-1600 травлення сапфіру воднем є поліруванням. Газове травлення порівняно з рідинним уможливлює отримання чистіших поверхонь. Газове травлення застосовується обмежено через високі температури обробки і необхідність використання особливо чистих газів. Однак якщо газове травлення сумісне з наступними процесом (наприклад, з вирощуванням на кремнієвих пластинах кремнієвих шарів), його використання недоцільне.

Ефективним для фінішного очищення є сухі іонно-плазмові, плазмохімічні вакумно-плазмові методи, що розглянуті в розділі 9.

Термообробка (відпал). Термообробка використовується для видалення адсорбованих поверхню домішок, розкладання поверхневих забруднень і випаровування летких сполук. Як правило, відпал виконують у вакуумних і термічних установках безпосередньо перед перед процесом оксидування, епітаксії тощо. Наприклад, під час вирощування на кремнії маскувальних плівок гази і волога усуваються з поверхні під час нагрівання пластин до температури оксидування. Під час відпалу напівпровідникових пластин у вакуумі з їхньої оксидованої поверхні вже при температурі 400 С відбувається десорбція вологи, вуглекислого газу, легких вуглеводів. Оксидні плівки з поверхні кремнію у вакуумі знімаються за температур, які перевищують 900 С. Оксидні плівки перед епітаксійним нарощуванням кремнієвих шарів усувають відпалом пластин кремнію у водні при температурі 1200-1250 С. Фінішними операціями маршрутів очищення підкладок із кераміки, скла, кварцу, сапфіру є відпал у вакуумі. Ефективність очищення збільшується із підвищенням температури, однак температура обробки обмежена температурою плавлення матеріалів, які очищаються, або дифузією легуючих домішок. У цих випадках використовують низькотемпературніші методи очищення.