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硅(100) 晶面原子在NaOH 腐蚀过程中出现的状态示意图(图1) 首先, 我们根据反应的过程看图1 中八种微观状态之间的转换.相应于图1 中八种不同的状态, 就反应中各个状态之间可能的转换示于图2 中. 其中, 有的状态在反应条件不确定的情况下, 受各种因素的影响, 有可能有多种形式状态的转化. 硅(100) 晶面原子在腐蚀过程中各微观状态之间转化关系(图2) IPA的作用 IPA 1)增加硅片表面的可湿润性 2)碱溶液对硅片的腐蚀速率随着IPA浓度的增加而降低 3)适当浓度发IPA在溶液中起到消泡的作用 我可以从碱腐蚀硅的化学原理可知,伴随腐蚀的进行,硅表面有气泡产生,气泡的尺寸与溶液的粘度,溶液的表面张力有关,气泡的大小和在硅片表面的附着时间,的表面反应的进行乃至腐蚀形成的表面形貌有直接音响. 谈到气泡的大小我们就必须谈到接触角(润湿角) 接触角定义为液—固—气界面相交点,液—气界面的切线与液—固界面切线的夹角. CosØ =(δg-s –δl-s)/δg-l 图.液体与固体表面的接触角 定温定压平衡时液体在固体表面的接触角决定于固—气相、固—液相和液—气相三个界面张力的大小关系。θ<90°时,液体润湿固体表面良好,θ>90°时,液体润湿固体表面不好,θ=180°时,完全不润湿。纯净的硅表面是不能与水润湿的(疏水的)。实验中观察到,对于氢氧化钠水溶液,它和硅表面的润湿角θ>90°并与溶液浓度有关。溶液中加入异丙醇(或乙醇)可以改善润湿程度,在这里,起到表面活性剂的作用。 液体在固体表面上铺展的趋势大小决定于三个相的界面张力值。铺展系数定义为: Φl/s=δg-s –δg-l –δl-s 定温定压下,液体在固体表面铺展(润湿)并达到平衡时,铺展系数越大,润湿程度越高。 腐蚀过程中气泡在硅片表面的演变方式决定了绒面角锥体的形成,变化和最终形貌。在润湿良好的表面上,一种腐蚀形成绒面的气泡模型如图所示。 图3. 液体表面张力对腐蚀气泡和角锥体尺寸的影响,表面张力(a)<(b) |