Hvad er tør ætsning?

Tør ætsning er en af ​​to vigtige ætsningsprocesser, der bruges til mikroelektronik og nogle halvlederbehandling. I modsætning til våd ætsning underdyber tør ætsning ikke materialet, der skal ætses, i flydende kemikalier. I stedet bruger det gas eller fysiske processer til at etse eller oprette små skårne kanaler i materialet. Tør ætsning er dyrere end våd ætsning, men muliggør større præcision i den type kanaler, der oprettes.

Producenter bestemmer ofte mellem at bruge tør eller våd ætseteknikker først baseret på den nøjagtighed, der kræves i de ætsede kanaler. Hvis kanalerne skal være særlig dybe, eller af en bestemt form - såsom at have lodrette sider - ønskes tør ætsning. Omkostninger er imidlertid også en overvejelse, da tør ætsning koster betydeligt mere end våd ætsning.

I både våd og tør ætsning er området på det materiale, som producenten ikke ønsker ætsning - normalt kaldet et skive i mikroelektronisk behandling - dækket med et ikke-reaktivt stof eller maskeret. Når det er maskeret, udsættes materialet for en type plasma-ætsning, der udsætter det for et gasformigt kemikalie som brintfluorid, eller udsættes for en fysisk proces, såsom ionstrålefræsning, der skaber ætsningen uden brug af gas.

Der er tre typer plasmætsning. Den første, reaktionsionetsning (RIE), skaber kanaler gennem en kemisk reaktion, der opstår mellem ionerne i plasmaet og skivens overflade, hvilket fjerner små mængder af skiven. RIE giver mulighed for en variation i kanalstruktur fra næsten lige til helt afrundet. Den anden proces med plasmaetsning, dampfase, adskiller sig kun fra RIE i sin enkle opsætning. Dampfase tillader dog mindre variation i typen af ​​producerede kanaler.

Den tredje teknik, sputteretsning, bruger også ioner til at ætses på skiverne. Iionerne i RIE- og dampfasen sidder på overfladen af ​​skiven og reagerer med materialet. Sputteretsning derimod bombarderer materialet med ioner for at udskære de specificerede kanaler.

Producenter skal altid hurtigt fjerne biprodukter, der produceres under ætsningsprocessen. Disse biprodukter kan forhindre, at fuld ætsning finder sted, hvis de kondenserer på skiverens overflade. Ofte fjernes de ved at bringe dem tilbage i en gasformig tilstand, inden ætsningsprocessen er afsluttet.

En egenskab ved tør ætsning er evnen til, at den kemiske reaktion finder sted i kun en retning. Dette fænomen kaldes anisotropi, gør det muligt for ætsning af kanaler, uden at reaktionen berører de maskerede områder af skiven. Normalt betyder dette, at reaktionen finder sted i en lodret retning.