p h e n o m e n o n c a n be e x -o f t h e r e a c t i o n p r
o d u c t si f y t h i s h y p o t h e s i s , c e r -i th N a N Q
i n o r d er toT h e r e s u l t s a r e s h o w n i nt h e e t c h
i n g r a t e b y t h eh H F r e g i o n a n d i n t h ef c a t a l
y s i s . T h e r e a c t i o nc th r o u g h o u t t h e e n t i r
ef e c t o f a d d e d c a t a l y s t i sr e t h e r a t e i s s u
f f ic i e n t l yt a l y s t w o u l d f a r e x c e e dr e a c t
i o n i s a u t o c a t a l y t i c ,t m o r e r a p i d l y f r o
m t h eh e c e n t r a l p o r t i o n o f t h et h e h i g h d e g
r e e o f a t ta c ki e r e l a t i v e t o t h e a t t a c km e n
s e t c h e d i n t h e h i g he d w i t h t h e a u t o c a t a l
y t i cc o n c e n t r a t i o n is l o w , t h ea c t i v a t i o
n e n e r g y s it es ,. F r o m t h e s e s i t e s , t h ea r e a
s a s t h e c a t a l y s t, t h e c a t a l y s t i s l i b e r a
t e do b a b i l i t y t h a t i t w i l l b ep r o p a g a t e t h
e r e a c t i o n .i s v e r y l o w , t h e s u r f a c ei s o l a
t e d p i t s a n d c r a t e r s .n c r e a s e s , t h e d e n s
i t y o fl t h e y f i n a l ly m e r g e i n t on th e c o n c e n
t r a t io nl a r g e , t h e e n t i r e s u r f a c ea n d a s H
F b e c o m e s t h e
f o r m a t i o n o f a v a p o r b a r r i e r a t t h e s i li
c o n s u r f a c eo w i n g to t h e h i g h g e n e r a t i o n r
a t e o f S iF 4 .F i g u r e s 8 a n d 9 a r e , r e s p e c t i v
e l y , t h e e q u i v a l e n tk i n e t i c a n d g e o m e t r
y d a t a f o r t h e a c e t ic a c id d i l u e n ts y s t e m .
A c o m p a r i s o n o f F i g . 2 a n d 8 c l e a r l y b r i n g
so u t th e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e t w o e t c
h i n g s y s te m s .T h e r a t e s i n t h e tw o s y s t e m s
o b v i o u s l y m u s t c o n v e r g eto identical values along
the HF-HN03 axis. In the
H F (49.2 5 % )
WIll/ ~o///////f I
HC2HsO2 90 80 70 60 50 40 30 20 JO HNO~ (69.51%)Fig. 8. Curves
of constant rate of change of die thickness (mils
per minute) as a function of etchant composition in the 48%
HF-70% HNO3-HC2H302 system.
HF! HNO3!
CH3COOH!
Winfab$(20:30:50)!
We$need:$15:47:38$ou$6:88:6!
HF:HNO3:CH3COOH!system$!
8/2/2019 HNA_ecth
2/2
, t h e c a t a l y s t i s l i b e r a t e dr o b a b i l i t y
t h a t i t w i l l b eo p r o p a g a t e t h e r e a c t i o n .n
i s v e r y l o w , t h e s u r f a c ei s o l a t e d p i t s a n
d c r a t e r s .i n c r e a s e s , t h e d e n s i t y o fi l t h
e y f i n a l l y m e r g e i n t o. W h e n th e c o n c e n t r a
t i o nl a r g e , t h e e n t i r e s u r f a c e, a n d a s H F b
e c o m e s t h ef a c e b e c o m e s s m o o t h a n do n t h e t
w o ( 1 11 ) p l a n e sd s u r fa c e s is g r e a t e r t h a na
n d m u c h l e s s t h a n u n i t yi s c a n a l s o b e c o r r
e l a t e dh e g r e a t e r d e p e n d e n c e of
e h i g h H N O ~ re g i o n w i t ha u s e o f t h e g r e a t
e r a v a i l -s , t h i s r e g i o n s h o u l d s h o we s p e c
t t o t h e c e n t e r . T h es l o w l y t h a n t h e c e n t e
r i nt h a t t h e d i s s i p a t i o n o f t h en g f a c to r g
o v e r n i n g t h eH F . I n t h e r e g i o n o f e t c ht i o n
s t e p c e a s e s t o b e r a t et h e e d g e s o f t h e s p e
c i m e nt i o n t h a t t h e s e a r e a s w i l l
n g it s e lf t o i n t e r p r e t a t i o nn a t u r e o f t h
e r e a c t i o n i s
HC2HsO2 90 80 70 60 50 40 30 20 JO HNO~ (69.51%)Fig. 8. Curves
of constant rat e of change of die thickness (mils
per minute) as a function of etchant composition in the 48%
HF-70% HNO3-HC2H302 system.
Fig. 9. Resultant geometry of the etched die as a function of
theetchant composition in the 48% HF-70% HC2H~O~ system.
