Mitkä ovat kuivaetsauksen ja märkäetsauksen edut ja haitat?

1. Mitä ovat kuiva- ja märkäetsaus?

Kuivaetsaus on tekniikka, jossa ei käytetä nestettä, vaan käytetään plasmaa tai reaktiivisia kaasuja etsaamaan kiinteä aine kiekon pinnalle. Tämä menetelmä on välttämätön useimpien sirutuotteiden, kuten DRAM- ja Flash-muistien, tuotannossa, joissa märkäetsausta ei voida käyttää. Märkäsyövytys taas käsittää nestemäisten kemiallisten liuosten käytön kiinteän materiaalin syövyttämiseksi kiekon pinnalla. Vaikka märkäetsaus ei sovellu kaikkiin sirutuotteisiin yleisesti, sitä käytetään laajalti kiekkotason pakkauksissa, MEMS:issä, optoelektronisissa laitteissa ja aurinkosähköissä.

2. Mitkä ovat kuiva- ja märkäetsauksen ominaisuudet?

Selvitetään ensin isotrooppisen ja anisotrooppisen syövytyksen käsitteet. Isotrooppisella etsauksella tarkoitetaan etsausnopeutta, joka on tasainen kaikkiin suuntiin samassa tasossa, samalla tavalla kuin väreet leviävät tasaisesti, kun kivi heitetään tyynelle veteen. Anisotrooppinen syövytys tarkoittaa, että etsausnopeus vaihtelee eri suuntiin samalla tasolla.

Märkäetsaus on isotrooppista. Kun kiekko joutuu kosketuksiin etsausliuoksen kanssa, se syövyttyy alaspäin ja aiheuttaa samalla sivuttaista etsausta. Tämä sivuttainen etsaus voi vaikuttaa määritettyyn viivan leveyteen, mikä johtaa merkittäviin etsauspoikkeamiin. Märkäetsaus on siten haastavaa ohjata tarkasti syövyttäviä muotoja varten, mikä tekee siitä vähemmän sopivan alle 2 mikrometrin ominaisuuksiin.

Sitä vastoin kuivaetsaus mahdollistaa etsausmuodon tarkemman hallinnan ja tarjoaa joustavampia etsausmenetelmiä. Kuivaetsaus voi saada aikaan sekä isotrooppisen että anisotrooppisen etsauksen. Anisotrooppinen etsaus voi tuottaa kartiomaisia ​​(kulma <90 astetta) ja pystysuoraa profiileja (kulma ≈90 astetta).

Yhteenvetona:

1.1 Kuivaetsauksen edut (esim. RIE)

Suuntaus: Voi saavuttaa korkean suunnan, mikä johtaa pystysuuntaisiin sivuseiniin ja korkeisiin kuvasuhteisiin.

Selektiivisyys: Voi optimoida syövytyksen selektiivisyyden valitsemalla tietyt syövytyskaasut ja parametrit.

Korkea resoluutio: Soveltuu hienoihin piirteisiin ja syvään kaivannon etsaukseen.

1.2 Märkäetsauksen edut

Yksinkertaisuus ja kustannustehokkuus: Etsausnesteet ja -laitteet ovat yleensä taloudellisempia kuin kuivaetsaukseen käytetyt.

Tasaisuus: Tarjoaa tasaisen etsauksen koko kiekolle.

Monimutkaisia ​​laitteita ei tarvita: Yleensä tarvitaan vain kastokylpy tai spin-pinnoituslaitteisto.

3. Valitseminen kuivan ja märkäetsauksen välillä

Ensinnäkin sirutuotteen prosessivaatimusten perusteella, jos vain kuivaetsaus voi suorittaa etsaustehtävän, valitse kuivaetsaus. Jos sekä kuiva- että märkäsyövytys voivat täyttää vaatimukset, märkäetsaus on yleensä edullinen sen kustannustehokkuuden vuoksi. Jos tarvitaan tarkkaa viivan leveyden tai pystysuoran/kartion kulmien hallintaa, valitse kuivaetsaus.

Tietyt erikoisrakenteet on kuitenkin syövytettävä märkäetsauksella. Esimerkiksi MEMS:ssä syövytetyn piin käänteinen pyramidirakenne voidaan saavuttaa vain märkäsyövytyksellä.**