扫码添加微信，获取更多半导体相关资料
本文研究了在氢氧化钾、EDP等各向异性蚀刻溶液中，在这些溶液中，蚀刻速率强烈依赖于硅单晶的晶体取向，关于实验结果的广泛讨论可以找到，使用晶体生长速率的模型来寻找各向异性的起源，这一观点对蚀刻速率图的一些细节有影响，这将在这里进行探索，并与获得的实验数据进行比较。
平面通常可以从晶体学中发现，然而在金刚石晶格中，其他的表面可以是平坦的，因为额外的表面效应，如吸附和表面重建，至少在室温下蚀刻氢氧化钠时是这样。
如果溶液中存在大分子，最小值会变得更加明显(在EDP和在溶液中加入IPA时)，也许这些分子在h110i取向的硅表面上连接了平行运行的键链，稳定了硅表面，并在h110i上产生非零阶跃自由能，在温度的依赖性中，没有成核势垒，步速仅由化学反应速率和沿表面和体积的输运给出，Sih111i蚀刻速率的活化能与速度步的活化能的差产生成核势垒的高度1G。
如果步骤之间的距离变得很宽，即如果2变得非常小，这种依赖性就会改变，最终，步骤间的核密度变得非常大，导致取向错位导致的步骤总步骤长度小于成核导致的步骤长度。
图3
此情况如图3所示,在上部在这些步骤之间有一个原子核,左边的两步通过运动发生碰撞，相互湮灭,原子核的存在只会在很短的时间内改变步数,如果有更多的原子核，成核速率与取向无关,在接近h111i时，蚀刻速率并不依赖于取向,当2变得足够大时，方向错误步骤接管，蚀刻速率随sin2而变化。
平坦部分宽度的温度依赖性应远小于蚀刻速率本身的温度依赖性,实验测定了2c的温度变化，直接给出了临界核的自由能,在图4中，我们重新绘制了他的研究结果。
图4
使用步骤和成核的概念的方法在理解硅的各向异性蚀刻方面是相当强大的,然而期望一个至少3ev的大的驱动力与临界核的一个小的自由能相冲突的问题，值得进一步研究,如果1µ=3eV，则经典的成核图是错误的，至少必须进行修改。
总之，我们用这张简单的图片解释了硅蚀刻速率接近h111i取向的特殊角变化，通过来自竞争来源的步骤的相互作用,取向错位和自发成核,分析表明，蚀刻速率平面部分宽度与方向的温度依赖关系直接给出了成核的活化能，在简单的二维成核图中，等于临界核的能量。在定向错误主导的步骤（蚀刻速率与角度成比例）和主要来自成核的步骤（平坦部分）中，活化能会急剧增加,角的变化对于确定真实的h111i蚀刻速率及其对温度的依赖性，对晶片取向提出了很大的要求。