Общие принципы кинетики травления. Гетерогенные твердофазные реакции затрагивают различные разделы химии, механики и физики. Типичный процесс включает в себя следующую последовательность реакций 1 перенос реагента 2 адсорбция реагента Нads 3 реакция на поверхности F 4 десорбция продуктов Нvap 5 перенос продуктов.
Самый медленный этап определяет скорость реакции. В реакциях низшего порядка Скоростьk нулевой порядок, 12 СкоростьkE первый порядок. 13 скорость зависит от концентрации травителя Е только в случае реакции первого порядка. При выборе той или иной реакции травления стараются остановиться на процессе с наименьшим количеством параметров и преимущественно линейными скоростями травления.
Желательно также иметь возможность изменения анизотропии регулированием физических параметров и высокую селективность процесса т. е. отсутствие воздействия травителя на резист или слой, находящийся под стравливаемой пленкой. В реакциях нулевого порядка слабое обеднение травителя несущественно. Однако в реакциях первого порядка мы не имеем достаточного избытка травителя, и он может сильно истощиться при загрузке десяти или более пластин.
В реакциях простого порядка зависимость толщины стравленной пленки или логарифма толщины от времени линейная. Поэтому окончание реакции может контролироваться и точно определяться экстраполяцией. Рассмотрим механизм переноса для двух основных типов реакций - диффузионно-контролируемых и ограниченных скоростью реакции. Вообще говоря, в процессе травления могут быть вовлечены все три агрегатных состояния вещества 1 твердая фаза скрытая химическая энергия и физическая структура пленки 2 жидкая фаза перенос ионов в жидком диэлектрике, обладающем высокой вязкостью 3 газообразная фаза хемосорбция, рекомбинация, ионизация и средний свободный пробег газовых частиц при пониженном давлении.