Травление химическое, удаление части поверхностного слоя монокристалла. заготовки или изделия с помощью топохимических реакций. Проводится с использованием растворов, расплавов. газов (газовое травление) или активированных газов (например, плазмохимическое травление). Собственно химическое травление иногда сочетают с механическим воздействием, в качестве источника тепла и активатора при газовом травление в ряде случаев используют лазеры.
Обработку поверхности ионными пучками с высокой кинетической энергией в вакууме (ионное, ионно-плазменное травление) и частичную возгонку в вакууме (термическое травление) обычно не относят к химическому травлению
В зависимости от морфологии получаемой поверхности химическое травление может быть выравнивающим (полирующим, шлифующим) и избирательным (селективным). При выравнивающем травление происходит сглаживание рельефа поверхности, уменьшение ее шероховатости, при избирательном травление-увеличение неоднородности поверхности, выявление дефектов структуры, границ двойников и доменов, растравливание трещин, царапин и т.п. Грани монокристаллов с различной ориентацией растворителя с разной скоростью. Поэтому избирательное травление монокристаллов связано с образованием фигур (ямок) травление, форма которых определяется структурой кристалла. ориентацией поверхности, видом дефектов и составом травителя, а количество - плотностью дефектов.
Выравнивающее травление наблюдается обычно при протекании процесса в диффузионной области, а избирательное-в кинетической области. Поэтому изменение температуры, концентрации реагентов, гидродинамической обстановки, введение добавок (в частности, ПАВ) могут изменить характер процесса, который может стать комбинированным, например-с избирательным действием в начальные периоды и выравнивающим в конце процесса. Наряду со сглаживанием рельефа поверхности может происходить образование глубоких, иногда сквозных узких каналов.
травление через защитные маски, нанесенные на поверхность с помощью фотолитографии, с последующим удалением этих масок удается получать профили и детали заданных размеров. Минимальные размеры профилей определяются разрешающей способностью фотолитографии, которая может достигать 1 мкм и менее. Главная трудность-отклонение боковых стенок вытравливаемого профиля от нормали к внешней поверхности - образование клина травление, растворение материала под защитной маской. Геометрия клина травление определяется кристаллической структурой, ориентацией кристалла. размерами и ориентацией не защищенного маской участка поверхности, кинетикой процесса.
Химическое травление проводят с помощью веществ, позволяющих получать хорошо растворимые или (в случае газов) легко летучие продукты. Для травления кремния, кварца. кварцевого стекла и силикатных стекол чаще всего используют водные растворы на основе HF или NH4HF2, для травления металлов - кислоты и их смеси, для плазмохимического травления кремния и кварца.CF4, фторхлоруглероды и др. Наиболее предпочтительны растворы, обладающие буферными свойствами.
Химическое травление применяют в технологии монокристаллов, стекол и поликристаллов (металлов, сплавов, полупроводников и других неорганических материалов) для очистки от окалины и др. поверхностных загрязнений, выявления дефектов структуры и двойников, определения кристаллографической ориентации, удаления нарушенных слоев, придания поверхности определенных свойств (полировка, шлифовка, загрубление, изменение каких-либо характеристик), для повышения механической прочности изделий, для изготовления рельефа или деталей определенной формы, в частности в планарной технологии полупроводниковых приборов, при изготовлении резонаторов, частотных фильтров, хим. сенсоров и т.п.
