掃碼添加微信，獲取更多半導體相關資料

摘要

? ? ? 鍺的溶解在過氧化氫水從3到90%H2O2和pH從1到9已經(jīng)研究在溫度從25~90~已經(jīng)發(fā)現(xiàn)溶解率保持不變的溶液重量3-30%的H2O2低pH，然后減少隨著H2O2增加。所提供的內(nèi)容。pH4以上的反應高度依賴于pH，這種pH依賴性隨H2O2濃度的變化而變化。這說明在pH值為5及以上時，低、高H2O2濃度溶液的速率控制步驟可能不同。提出了解釋這種情況的反應機制。

?

介紹

? ? ? 使用過氧化氫溶液作為鍺的最終清潔蝕刻是半導體行業(yè)的一個既定實踐。采用稀過氧化氫水溶液作為過氧化氫水溶液。Miller用pH5的體積過氧化氫溶液測定了不同溫度下鍺在3.4%下的溶解速率。本研究是為了更好地了解溶解反應的機理，并確定其對過氧化氫濃度、溫度和溶液pH的依賴性。研究了鍺的電阻率、電阻率類型和晶體完美度對溶解速率的影響。

?

實驗

? ? ? 所用樣品為1x1.5x0.010in。單晶n型和p型鍺的電阻率為2-6歐姆cm。1樣品與~111~平面的主要表面在1度內(nèi)，并用氧化鋁包面制備。切片上的隨機面積測量顯示，表觀表面積的變化小于2%。對單個樣品的電阻率測量顯示變化小于5%。蝕刻前，每個樣品用三氯乙烯、氯仿和甲醇脫脂，干燥，用氫氟酸清洗，并用電阻率高于15兆高姆的蒸餾去離子水沖洗。干燥后，樣品被稱重到最接近的百分之一毫克，厚度用百分盤微米測量到最接近的十分之一毫米。樣品被放置在小型鈍化不銹鋼絲籃中，并單獨蝕刻在含有150毫升溶液的單獨燒杯中，每個燒杯保持在176的溫度內(nèi)。沒有使用攪拌蝕刻劑。反應熱較低，通過燒杯迅速耗散，從而在所有情況下有效地進行反應。在每個蝕刻期結束時，鍺樣品為在大量的去離子水中快速去除和淬滅。沖洗和干燥后，測量樣品并再次稱重。樣品在相同的溶液中蝕刻多次，以建立一個恒定的蝕刻速率。假設在去除工作損傷層后達到的恒定蝕刻速率接近于真實的蝕刻速率。由于每蝕刻期間厚度的減少低于刻刻在高濃度過氧化氫的靈敏度，蝕刻速率的大部分數(shù)據(jù)以每平方厘米小時毫米為單位，以便從低到高過氧化氫濃度一致。

?

結果

? ? ? 本節(jié)研究了n型和p型非簡并鍺以及簡并n型鍺的溶解速率與溶液溫度的溶解速率與溶液temperature的關系。

? ? ? 表I給出了通過這些研究確定的不同溶液pH和重量%的H2O2水溶液中的n型鍺溶解的估計活化能值。p型鍺的測定值非常相似。從這些數(shù)據(jù)可以看出，在pH5及以上的活化能約為10.5千卡/摩爾，在pH4及低于該值約6.5千卡/摩爾。對于n型和p型電導率的鍺以及高達10~原子/cm~的低和高雜質水平的活化能相同。溶解速率與pHoS溶液的關系在圖中5.

?

表一 使用n型鍺（2-6）歐姆厘米的各種H2O2蝕刻成分的活化能

??

圖5 三種H20=濃度下鍺溶解率對溶液pH的依賴關系

討論

? ? ? 從實驗結果可以明顯看出：(a)即使在高溫下，H2O2水溶液中H2O2的溶解率為3~30%；(b)在濃度范圍為30%以上H2O2時，隨著~~含量的增加而線性下降；(c)在pH范圍超過5時，有一定的臨界pH值，該值隨pH的增加而線性增加，如圖所示。 2.這個臨界pH隨H2O2濃度而變化，如圖所示。5和6；(d)在pH4的溶液中，反應的活化能約為6.5千卡/摩爾，pH5及以上的反應活化能約為10.5千卡/摩爾。由米勒給出的活化能（2）在pH5的3%H2O2的溶液中為11千卡/摩爾；(e)p型鍺蝕刻速率比n型鍺略快；(f)具有缺陷嚴重且雜質濃度高的鍺的溶解率高于非簡并鍺，具有更好的結晶完美的基礎上。根據(jù)以上實驗結果，提出了鍺在中溶解的兩步機理。

? ? ? 實驗中的困難限制了可以獲得控制溶解的條件。例如，在高溫下，在30%H2O、pH大于9的溶液或在90%H2O2濃度溶液中不能進行實驗。H2O2解決方案的極端不穩(wěn)定性使得它不可能保持恒定的溫度和位置。然而，在25~以下的溫度下進行實驗是可行的，為了獲得更定量的結果，需要在更低的溫度下進行進一步的實驗工作。

結論 ??略

? ??

文章全部詳情，請加華林科納V了解:壹叁叁伍捌零陸肆叁叁叁