ТРАВЛЕНИЕ химическое, удаление части поверхностного слоя монокристалла, заготовки или изделия с помощью топохимический реакций. Проводится с использованием растворов, расплавов, газов (газовое ТРАВЛЕНИЕ) или активир. газов (например, плаз-мохимическое ТРАВЛЕНИЕ). Собственно химическое ТРАВЛЕНИЕ иногда сочетают с механические воздействием, в качестве источника тепла и активатора при газовом ТРАВЛЕНИЕ в ряде случаев используют лазеры.

Обработку поверхности ионными пучками с высокой кинетическая энергией в вакууме (ионное, ионно-плазменное ТРАВЛЕНИЕ) и частичную возгонку в вакууме (термическое ТРАВЛЕНИЕ) обычно не относят к химическому ТРАВЛЕНИЕ

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 различные ориентацией раств. 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 кинетическая области. Поэтому изменение температуры, концентрации реагентов, гидродинамич. обстановки, введение добавок (в частности, ПАВ) могут изменить характер процесса, который может стать комбинированным, например-с избират. 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 последующей удалением этих масок удается получать профили и детали заданных размеров. Миним. размеры профилей определяются разрешающей способностью фотолитографии, которая может достигать 1 мкм и менее. Главная трудность-отклонение боковых стенок вытравливаемого профиля от нормали к внешний поверхности-образование клина ТРАВЛЕНИЕ, растворение материала под защитной маской. Геометрия клина ТРАВЛЕНИЕ определяется крис-таллич. 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 ТРАВЛЕНИЕ кремния, кварца, кварцевого стекла и силикатных стекол чаще всего используют водные растворы на основе HF или NH₄HF₂, для ТРАВЛЕНИЕ металлов-кислоты и их смеси, для плазмохимического ТРАВЛЕНИЕ кремния и кварца-CF₄, фторхлоруглероды и др. Наиб. предпочтительны растворы, обладающие буферными свойствами.

Химическое ТРАВЛЕНИЕ применяют в технологии монокристаллов, стекол и поликристаллов (металлов, сплавов, полупроводников и др. неорганическое материалов) для очистки от окалины и др. поверхностных загрязнений, выявления дефектов структуры и двойников, определения кристаллографич. ориентации, удаления нарушенных слоев, придания поверхности определенных свойств (полировка, шлифовка, загрубление, изменение к.-л. характеристик), для повышения механические прочности изделий, для изготовления рельефа или деталей определенной формы, в частности в планарной технологии полупроводниковых приборов, при изготовлении резонаторов, частотных фильтров, химический сенсоров и т.п.

Литература: Травление полупроводников, пер. с англ., М., 1965; Амелинкс С., Методы прямого наблюдения дислокаций, пер. с англ., М., 1968; Пшеничников Ю. П., Выявление тонкой структуры кристаллов. Справочник, М., 1974; Хейман Р. Б., Растворение кристаллов. Теория и практика, пер. с нем., Л., 1979; Раков Э. Г., Федоров А. Е., в кн.: Итоги науки и техники, сер. Неорганическая химия, т. 15, М., 1988, с. 120-28. Э.Г. Раков.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей