Co je suché leptání?

Leptání za sucha je jedním ze dvou hlavních leptacích procesů používaných v mikroelektronice a některých polovodičových procesech. Na rozdíl od leptání za mokra suché leptání neponořuje materiál, který má být vyleptán, do tekutých chemikálií. Místo toho používá k leptání nebo vytváření malých řezných kanálů v materiálu plyn nebo fyzikální procesy. Leptání za sucha je nákladnější než leptání za mokra, ale umožňuje větší přesnost typu vytvořených kanálů.

Výrobci se často rozhodují mezi použitím technik leptání za sucha nebo za mokra nejprve na základě přesnosti požadované v leptaných kanálech. Pokud kanály musí být zvláště hluboké nebo mají určitý tvar - například mít svislé strany - je žádoucí suché leptání. Zohledňují se však také náklady, protože suché leptání stojí mnohem více než leptání za mokra.

Při mokrém i suchém leptání je oblast na materiálu, kterou výrobce nechce leptat - obvykle nazývaný oplatka v mikroelektronickém zpracování - pokryta nereaktivní látkou nebo maskována. Po maskování je materiál buď vystaven typu plazmového leptání, které ho vystavuje plynné chemikálii, jako je fluorovodík, nebo je podroben fyzikálním procesům, jako je mletí iontovým paprskem, které vytváří lept bez použití plynu.

Existují tři typy leptání plazmou. První, leptání reakčních iontů (RIE), vytváří kanály chemickou reakcí, ke které dochází mezi ionty v plazmě a povrchem oplatky, což odstraňuje malá množství oplatky. RIE umožňuje změnu ve struktuře kanálů, od téměř rovných až po úplně zaoblené. Druhý proces leptání plazmou, parní fáze, se liší od RIE pouze v jeho jednoduchém nastavení. Parní fáze však umožňuje menší variabilitu typu produkovaných kanálů.

Třetí technika, leptání rozprašováním, také používá k leptání oplatek ionty. Ionty v RIE a parní fázi sedí na povrchu oplatky a reagují s materiálem. Naproti tomu leptání rozprašováním bombarduje materiál ionty, aby vytlačil určené kanály.

Výrobci musí vždy rychle odstranit vedlejší produkty, které vznikají během procesu leptání. Tyto vedlejší produkty mohou zabránit úplnému leptání, pokud kondenzují na povrchu oplatky. Často jsou odstraněny jejich návratem do plynného stavu před dokončením procesu leptání.

Jedním z atributů suchého leptání je schopnost chemické reakce probíhat pouze jedním směrem. Tento jev nazývaný anizotropie umožňuje leptání kanálů, aniž by se reakce dotýkala maskovaných oblastí oplatky. Obvykle to znamená, že reakce probíhá ve vertikálním směru.