Hva er fordelene og ulempene med tørr og våt etsing?

1. Hva er tørr og våt etsing?

Tørr etsing er en teknikk som ikke involverer noen væske, i stedet bruker plasma eller reaktive gasser for å etse det faste materialet på waferoverflaten. Denne metoden er uunnværlig i produksjonen av de fleste brikkeprodukter, som DRAM og Flash-minne, der våtetsing ikke kan brukes. Våtetsing, derimot, involverer bruk av flytende kjemiske løsninger for å etse det faste materialet på waferoverflaten. Selv om det ikke er universelt anvendelig for alle brikkeprodukter, er våtetsing mye brukt i emballasje på wafer-nivå, MEMS, optoelektroniske enheter og solcelleanlegg.

2. Hva er kjennetegnene ved tørr og våt etsing?

Først, la oss avklare begrepene isotropisk og anisotropisk etsing. Isotropisk etsing refererer til en etsningshastighet som er jevn i alle retninger på samme plan, lik hvordan krusninger sprer seg jevnt når en stein kastes i rolig vann. Anisotropisk etsing betyr at etsningshastigheten varierer i forskjellige retninger på samme plan.

Våtetsing er isotropisk. Når waferen kommer i kontakt med etseløsningen, etser den nedover samtidig som den forårsaker sideveis etsing. Denne laterale etsningen kan påvirke den definerte linjebredden, og føre til betydelige etseavvik. Derfor er våtetsing utfordrende å kontrollere nøyaktig for etsende former, noe som gjør den mindre egnet for funksjoner mindre enn 2 mikrometer.

I motsetning til dette gir tørr etsing mer presis kontroll av etseformen og tilbyr mer fleksible etsemetoder. Tørr etsing kan oppnå både isotropisk og anisotropisk etsing. Anisotropisk etsing kan produsere koniske (vinkel <90 grader) og vertikale profiler (vinkel ≈90 grader).

For å oppsummere:

1.1 Fordeler med tørretsing (f.eks. RIE)

Retningsevne: Kan oppnå høy retningsbestemthet, noe som resulterer i vertikale sidevegger og høye sideforhold.

Selektivitet: Kan optimere etseselektiviteten ved å velge spesifikke etsegasser og parametere.

Høy oppløsning: Egnet for fine funksjoner og dyp grøftetsing.

1.2 Fordeler med våtetsing

Enkelhet og kostnadseffektivitet: Etsevæsker og utstyr er generelt mer økonomiske enn de som brukes til tørretsing.

Ensartethet: Gir jevn etsing over hele skiven.

Ingen komplekst utstyr nødvendig: Krever vanligvis bare et dyppebad eller spinnbeleggutstyr.

3. Velge mellom tørr og våt etsing

For det første, basert på prosesskravene til chipproduktet, hvis bare tørr etsing kan utføre etseoppgaven, velg tørr etsing. Hvis både tørr og våt etsing kan oppfylle kravene, er våt etsing generelt foretrukket på grunn av kostnadseffektiviteten. Hvis nøyaktig kontroll over linjebredde eller vertikale/avsmalnende vinkler er nødvendig, velg tørr etsing.

Imidlertid må visse spesielle strukturer etses ved hjelp av våtetsing. For eksempel, i MEMS, kan den inverterte pyramidestrukturen til etset silisium bare oppnås gjennom våtetsing.**