ドライエッチングとは何ですか？

ドライエッチングは、マイクロエレクトロニクスといくつかの半導体処理で使用される2つの主要なエッチングプロセスの1つです。湿ったエッチングとは異なり、ドライエッチングは液体化学物質にエッチングする材料を浸すことはありません。代わりに、材料にガスまたは物理プロセスを使用してエッチングするか、小さなカットチャネルを作成します。ドライエッチングはウェットエッチングよりも高価ですが、作成されたチャネルのタイプの精度を高めることができます。

メーカーは、しばしばエッチングされたチャネルで必要な精度に基づいたドライまたはウェットエッチング技術を使用することを決定します。チャネルが特に深く、または垂直方向の辺を持つなどの特定の形状である必要がある場合は、乾燥エッチングが必要です。ただし、乾燥エッチングコストは湿ったエッチングよりもかなり高いため、コストも考慮されます。

ウェットエッチングとドライエッチングの両方で、メーカーがエッチングしたくない材料の領域 - 通常は微小電子加工のウェーハと呼ばれる - は非反応性で覆われています。物質、またはマスク。マスクされると、材料はプラズマエッチングの種類にさらされ、フッ化水素のような気体化学物質にさらされるか、ガスを使用せずにエッチを作成するイオンビームミリングなどの物理的プロセスにさらされます。

プラズマエッチングには3つのタイプがあります。最初の反応イオンエッチング（RIE）は、血漿中のイオンとウェーハ表面の間に発生する化学反応を介してチャネルを作成し、少量のウェーハを除去します。 RIEは、ほぼまっすぐから完全に丸みを帯びたものまで、チャネル構造のバリエーションを可能にします。プラズマエッチングの2番目のプロセスである蒸気相は、その単純なセットアップでのみRieとは異なります。ただし、蒸気相により、生成されるチャネルのタイプの変動が少なくなります。

3番目の手法であるスパッタエッチングもイオンを使用してウェーハをエッチングします。 rieと蒸気相のイオンは表面に座っていますウェーハの材料と反応します。対照的に、スパッタエッチングは、指定されたチャネルを切り開くためにイオンで材料を砲撃します。

メーカーは、エッチングプロセス中に生産される副産物を常に迅速に削除する必要があります。これらの副産物は、ウェーハの表面に凝縮すると、完全なエッチングが発生するのを防ぐことができます。多くの場合、エッチングプロセスが完了する前にそれらをガス状の状態に戻すことによって削除されます。

ドライエッチングの属性の1つは、化学反応が一方向に発生する能力です。異方性と呼ばれるこの現象により、ウェーハのマスクされた領域に触れることなくチャネルをエッチングすることができます。通常、これは反応が垂直方向に起こることを意味します。