Скорость растворения в водном растворе HF
Бергман [232] провел обширные измерения скорости растворения кварца и тридимита в 0,1 и 1,0 М растворах HF при температуре 25°С. При использовании частиц микронного размера им были получены достаточно воспроизводимые значения скоростей растворения, выражаемых в мг/(м2-ч). Тридимит растворялся в 0,1 М HF примерно в 7 раз быстрее, чем кварц, а кварцевое стекло — примерно в 45 раз быстрее, но в 1,0 М растворе HF различие было небольшим.
В расчете на единицу поверхности в 0,1М растворе кристобалит и тридимит растворялись примерно в 10 раз быстрее, а кварцевое стекло — в 100 раз быстрее, чем кварц [233].
Был проведен ряд исследований по скорости травления кремнезема плавиковой кислотой, выполненных в связи с процессами, применяемыми в электронной промышленности. Запатентованная смесь HF и NH4F дает желаемую скорость травления для получения тонких пленок [234].
Было высказано мнение [235], что скорость воздействия HF на пленки БіОг обусловлена как ионом HF" , так и молекулой HF, причем первый из них оказывает в 4—5 раз более эффективное действие, чем вторая. Плискин и Леман [236] применяли раствор, содержащий 2,26% HF и 2,15% HN03, для травления пленок SiOs на кремнии. Такая пленка, полученная окислением при 1000°С, вероятно, является непористой и протравливается со скоростью 2 А/с, что соответствует 1600 мг/(м2-ч). Используя шарики из кварцевого стекла, Леко и Комарова [237] измерили скорости растворения в растворах HF вплоть до 20%-ной концентрации в интервале температур 20—80°С. По этим данным можно подсчитать условия для удаления слоев кремнезема определенной толщины.
Результаты фундаментального изучения воздействия HF на кварцевое стекло опубликовали авторы работы [238], сопроводив статью литературным обзором. Они вывели уравнения для скорости реакции и определили константы скоростей. Типичное значение константы скорости при 32°С &і=5-10~8 г БЮгДсХ Xcm2)Mhf.
