Was ist reaktives Ionenätzen?
Beim reaktiven Ionenätzen handelt es sich um eine Technologie, mit der in der Mikrofabrikation Substanzen von Wafern entfernt werden. Wafer sind kleine Halbleiterstreifen, die bei der Herstellung von Mikrovorrichtungen verwendet werden. Dank der reaktiven Ionenätztechnologie bleiben sie frei von Materialien, die ihre Wirksamkeit beeinträchtigen könnten. Mikrofabrikationsverfahren werden mit speziell entwickelten Vorrichtungen durchgeführt, die die zu entfernende Substanz lokalisieren, ohne die Integrität des Wafers zu beeinträchtigen.
Die gebräuchlichste reaktive Ionenätzvorrichtung besteht aus einem zylinderförmigen Vakuumfach mit einer isolierten Halterung für den Wafer, die am unteren Teil der Kammer angebracht ist. In der Oberseite des Gefäßes befinden sich kleine Löcher, die Gas einlassen. Abhängig von den individuellen Anforderungen eines bestimmten Wafers werden verschiedene Arten von Gasen verwendet.
Induktiv gekoppeltes Plasma ist ein weiterer Modus dieser Technologie. Bei diesem Gerät wird das Plasma durch ein hochspezialisiertes Magnetfeld erzeugt. Es ist nicht ungewöhnlich, mit dieser Methode hohe Plasmakonzentrationen zu erreichen.
Reaktives Ionenätzplasma ist ein chemisch reaktiver Materiezustand, der durch das elektromagnetische Hochfrequenzfeld erzeugt wird. Ionen im Plasma haben eine ungewöhnlich hohe Energiemenge. Diese Ionen reagieren auf die Trümmer auf einem Wafer und arbeiten daran, die Defekte auf seiner Oberfläche zu entfernen.
Der chemische Prozess des reaktiven Ionenätzens ist vielfältig. Zunächst wird ein erhebliches elektromagnetisches Feld an die Waferkammer gesendet. Das Feld oszilliert dann, wodurch die Gasmoleküle im Gefäß ionisiert und ihre Elektronen entfernt werden. Dies führt zur Erzeugung des Plasmas.
Das reaktive Ionenätzen ist eine Art einer breiteren Kategorie der Entfernung von Mikrofabriken, die als Trockenätzen bezeichnet wird. Im Gegensatz zum Nassätzen, bei dem verschiedene Säuren und Chemikalien verwendet werden, um dasselbe Ziel zu erreichen, werden beim Entfernen keine Flüssigkeiten verwendet. Da das Nassätzen ein Unterschneiden des Wafers sowie erhebliche Mengen an giftigem Abfall verursacht, wird das Trockenätzen zu einer populäreren Methode zur chemischen Entfernung des Wafers.
Einer der Hauptnachteile des reaktiven Ionenätzens sind die Kosten. Im Vergleich zu Nassätztechniken ist es aufgrund der benötigten Spezialausrüstung sehr viel teurer. Trockenätzprozesse sind im Allgemeinen weitaus effektiver, um schwierigere Bereiche eines Wafers zu erreichen. Es ist jedoch wichtig, sich daran zu erinnern, dass einige Jobs nicht die winzigen Details erfordern, die durch diese Form des Ätzens bereitgestellt werden, und Nassätzverfahren können die Aufgabe ebenso effektiv erfüllen.