Co to jest trawienie na sucho?
Wytrawianie na sucho jest jednym z dwóch głównych procesów trawienia stosowanych w mikroelektronice i niektórych procesach półprzewodnikowych. W przeciwieństwie do trawienia na mokro, trawienie na sucho nie zanurza wytrawianego materiału w ciekłych chemikaliach. Zamiast tego wykorzystuje trawienie lub procesy fizyczne do wytrawiania lub tworzenia małych wyciętych kanałów w materiale. Wytrawianie na sucho jest droższe niż wytrawianie na mokro, ale pozwala na większą precyzję w rodzaju tworzonych kanałów.
Producenci często decydują się na zastosowanie technik trawienia na sucho lub na mokro w oparciu o precyzję wymaganą w wytrawianych kanałach. Jeśli kanały muszą być szczególnie głębokie lub mieć określony kształt - na przykład mieć pionowe boki - pożądane jest trawienie na sucho. Jednak bierze się również pod uwagę koszt, ponieważ trawienie na sucho kosztuje znacznie więcej niż trawienie na mokro.
W przypadku trawienia zarówno na mokro, jak i na sucho obszar na materiale, którego producent nie chce trawić - zwykle nazywany waflem w procesie mikroelektronicznym - jest pokryty substancją niereaktywną lub zamaskowany. Po zamaskowaniu materiał albo poddaje się trawieniu plazmowemu, które naraża go na działanie gazowych substancji chemicznych, takich jak fluorowodór, albo poddaje się procesom fizycznym, takim jak mielenie wiązką jonową, które wytwarza trawienie bez użycia gazu.
Istnieją trzy rodzaje trawienia plazmowego. Pierwszy, akwaforta jonowa reakcji (RIE), tworzy kanały poprzez reakcję chemiczną zachodzącą między jonami w plazmie a powierzchnią płytki, która usuwa niewielkie ilości płytki. RIE pozwala na zmianę struktury kanału, od prawie prostej do całkowicie zaokrąglonej. Drugi proces trawienia plazmowego, faza pary, różni się od RIE tylko prostą konfiguracją. Faza gazowa pozwala jednak na mniejszą zmienność rodzaju wytwarzanych kanałów.
Trzecia technika, trawienie przez rozpylanie, wykorzystuje również jony do wytrawiania płytek. Jony w RIE i fazie gazowej osadzają się na powierzchni płytki i reagują z materiałem. Natomiast trawienie przez rozpylanie bombarduje materiał jonami, aby wykroić określone kanały.
Producenci muszą zawsze szybko usuwać produkty uboczne powstające podczas procesu trawienia. Te produkty uboczne mogą uniemożliwić pełne trawienie, jeśli skroplą się na powierzchni płytki. Często są one usuwane przez przywrócenie ich do stanu gazowego przed zakończeniem procesu trawienia.
Jedną z cech suchego trawienia jest zdolność zachodzenia reakcji chemicznej tylko w jednym kierunku. Zjawisko to, nazywane anizotropią, umożliwia wytrawianie kanałów bez reakcji dotykającej zamaskowanych obszarów wafla. Zwykle oznacza to, że reakcja zachodzi w kierunku pionowym.