Aké sú výhody a nevýhody suchého leptania a mokrého leptania?

1. Čo je suché a mokré leptanie?

Suché leptanie je technika, ktorá nezahŕňa žiadnu kvapalinu, namiesto toho používa plazmu alebo reaktívne plyny na leptanie pevného materiálu na povrchu plátku. Táto metóda je nevyhnutná pri výrobe väčšiny čipových produktov, ako sú DRAM a Flash pamäte, kde nie je možné použiť mokré leptanie. Mokré leptanie na druhej strane zahŕňa použitie kvapalných chemických roztokov na leptanie pevného materiálu na povrchu plátku. Hoci nie je univerzálne použiteľné pre všetky čipové produkty, mokré leptanie sa široko používa v obaloch na úrovni plátkov, MEMS, optoelektronických zariadeniach a fotovoltaike.

2. Aké sú vlastnosti suchého a mokrého leptania?

Najprv si objasnime pojmy izotropné a anizotropné leptanie. Izotropné leptanie sa vzťahuje na rýchlosť leptania, ktorá je jednotná vo všetkých smeroch v rovnakej rovine, podobne ako sa vlnky rovnomerne šíria, keď sa kameň hodí do pokojnej vody. Anizotropné leptanie znamená, že rýchlosť leptania sa mení v rôznych smeroch v tej istej rovine.

Mokré leptanie je izotropné. Keď sa plátok dostane do kontaktu s leptacím roztokom, leptá smerom nadol a zároveň spôsobuje bočné leptanie. Toto bočné leptanie môže ovplyvniť definovanú šírku čiary, čo vedie k výrazným odchýlkam od leptania. Mokré leptanie je teda náročné na presné ovládanie leptaných tvarov, takže je menej vhodné pre prvky menšie ako 2 mikrometre.

Naproti tomu suché leptanie umožňuje presnejšiu kontrolu tvaru leptania a ponúka flexibilnejšie metódy leptania. Suché leptanie môže dosiahnuť izotropné aj anizotropné leptanie. Anizotropné leptanie môže vytvárať zúžené (uhol <90 stupňov) a vertikálne profily (uhol ≈90 stupňov).

Aby som to zhrnul:

1.1 Výhody suchého leptania (napr. RIE)

Smerovosť: Môže dosiahnuť vysokú smerovosť, čo vedie k zvislým bočným stenám a vysokým pomerom strán.

Selektivita: Môže optimalizovať selektivitu leptania výberom špecifických leptacích plynov a parametrov.

Vysoké rozlíšenie: Vhodné pre jemné prvky a hlboké výkopové leptanie.

1.2 Výhody mokrého leptania

Jednoduchosť a efektívnosť nákladov: Tekutiny a zariadenia na leptanie sú vo všeobecnosti hospodárnejšie ako tie, ktoré sa používajú na suché leptanie.

Rovnomernosť: Poskytuje rovnomerné leptanie po celej doštičke.

Nie je potrebné žiadne zložité vybavenie: Zvyčajne vyžaduje iba ponorný kúpeľ alebo zariadenie na odstredivé nanášanie.

3. Výber medzi suchým a mokrým leptaním

Po prvé, na základe procesných požiadaviek čipového produktu, ak leptaciu úlohu môže splniť iba suché leptanie, vyberte suché leptanie. Ak požiadavky spĺňa suché aj mokré leptanie, vo všeobecnosti sa uprednostňuje mokré leptanie kvôli jeho nákladovej efektívnosti. Ak je potrebná presná kontrola nad šírkou čiary alebo vertikálnymi / zúženými uhlami, rozhodnite sa pre suché leptanie.

Určité špeciálne štruktúry však musia byť vyleptané pomocou mokrého leptania. Napríklad v MEMS možno obrátenú pyramídovú štruktúru leptaného kremíka dosiahnuť iba pomocou mokrého leptania.**