Millised on kuivsöövitamise ja märgsöövitamise plussid ja miinused?

1. Mis on kuiv- ja märgsöövitamine?

Kuivsöövitamine on meetod, mis ei hõlma vedelikku, selle asemel kasutatakse tahke materjali vahvli pinnale söövitamiseks plasmat või reaktiivgaase. See meetod on asendamatu enamiku kiibitoodete, nagu DRAM ja Flash-mälu, tootmisel, kus märgsöövitamist ei saa kasutada. Märgsöövitamine seevastu hõlmab vedelate keemiliste lahuste kasutamist tahke materjali söövitamiseks vahvli pinnal. Kuigi märgsöövitamist ei kasutata üldiselt kõigi kiibitoodete puhul, kasutatakse laialdaselt vahvlitasemel pakendites, MEMS-ides, optoelektroonikaseadmetes ja fotogalvaanilistes seadmetes.

2. Millised on kuiv- ja märgsöövitamise omadused?

Esiteks teeme selgeks isotroopse ja anisotroopse söövitamise mõisted. Isotroopne söövitus viitab söövituskiirusele, mis on sama tasapinna kõigis suundades ühtlane, sarnaselt sellele, kuidas lained levivad ühtlaselt kivi vaiksesse vette viskamisel. Anisotroopne söövitus tähendab, et söövituskiirus varieerub samal tasapinnal erinevates suundades.

Märgsöövitus on isotroopne. Kui vahvel puutub kokku söövituslahusega, söövitub see allapoole, põhjustades samal ajal ka külgmist söövitamist. See külgmine söövitus võib mõjutada määratletud joone laiust, põhjustades olulisi söövitushälbeid. Seega on märgsöövitamist keeruline täpselt kontrollida kujundite söövitamise korral, mistõttu see ei sobi vähem kui 2 mikromeetriliste tunnuste jaoks.

Seevastu kuivsöövitus võimaldab söövituskuju täpsemalt kontrollida ja pakub paindlikumaid söövitusmeetodeid. Kuivsöövitusega saab saavutada nii isotroopse kui ka anisotroopse söövituse. Anisotroopne söövitus võib tekitada kitsenevaid (nurk <90 kraadi) ja vertikaalseid profiile (nurk ≈90 kraadi).

Kokkuvõtteks:

1.1 Kuivsöövituse (nt RIE) eelised

Suunalikkus: võib saavutada suure suunatavuse, mille tulemuseks on vertikaalsed külgseinad ja kõrge kuvasuhe.

Selektiivsus: saab optimeerida söövitamise selektiivsust, valides konkreetsed söövitusgaasid ja parameetrid.

Kõrge eraldusvõime: sobib peente detailide ja sügava kraavi söövitamiseks.

1.2 Märgsöövitamise eelised

Lihtsus ja kulutõhusus: söövitusvedelikud ja -seadmed on üldiselt säästlikumad kui kuivsöövitamiseks kasutatavad.

Ühtlikkus: tagab ühtlase söövituse kogu vahvli ulatuses.

Keerulisi seadmeid pole vaja: tavaliselt on vaja ainult kastmisvanni või tsentrifuugimisseadmeid.

3. Kuiva ja märja söövitamise vahel valimine

Esiteks, lähtudes kiibitoote protsessinõuetest, kui söövitamise ülesande saab täita ainult kuivsöövitusega, valige kuivsöövitamine. Kui nii kuiv- kui ka märgsöövitus suudavad nõudeid täita, eelistatakse üldiselt selle kuluefektiivsuse tõttu märgsöövitamist. Kui vajate täpset kontrolli joone laiuse või vertikaalsete / kitsenevate nurkade üle, valige kuivsöövitus.

Teatud erikonstruktsioonid tuleb aga söövitada märgsöövitusega. Näiteks MEMS-is saab söövitatud räni ümberpööratud püramiidstruktuuri saavutada ainult märgsöövitamise teel.**