Kakšne so prednosti in slabosti suhega in mokrega jedkanja?

1. Kaj sta suho in mokro jedkanje?

Suho jedkanje je tehnika, ki ne vključuje nobene tekočine, namesto tega uporablja plazmo ali reaktivne pline za jedkanje trdnega materiala na površini rezine. Ta metoda je nepogrešljiva pri izdelavi večine izdelkov s čipi, kot sta DRAM in Flash pomnilnik, kjer ni mogoče uporabiti mokrega jedkanja. Po drugi strani pa mokro jedkanje vključuje uporabo tekočih kemičnih raztopin za jedkanje trdnega materiala na površini rezin. Čeprav ni univerzalno uporabno za vse izdelke s čipi, se mokro jedkanje pogosto uporablja v embalaži na ravni rezin, MEMS, optoelektronskih napravah in fotovoltaiki.

2. Kakšne so značilnosti suhega in mokrega jedkanja?

Najprej razjasnimo pojma izotropnega in anizotropnega jedkanja. Izotropno jedkanje se nanaša na hitrost jedkanja, ki je enakomerna v vseh smereh na isti ravnini, podobno kot se valovanje enakomerno širi, ko kamen vržemo v mirno vodo. Anizotropno jedkanje pomeni, da se hitrost jedkanja spreminja v različnih smereh na isti ravnini.

Mokro jedkanje je izotropno. Ko rezina pride v stik z raztopino za jedkanje, se jedka navzdol, hkrati pa povzroči bočno jedkanje. To stransko jedkanje lahko vpliva na definirano širino črte, kar povzroči znatna odstopanja pri jedkanju. Tako je mokro jedkanje težko natančno nadzorovati za jedkanje oblik, zaradi česar je manj primerno za elemente, manjše od 2 mikrometrov.

V nasprotju s tem suho jedkanje omogoča natančnejši nadzor oblike jedkanja in ponuja bolj prilagodljive metode jedkanja. Suho jedkanje lahko doseže tako izotropno kot anizotropno jedkanje. Anizotropno jedkanje lahko ustvari zožene (kot <90 stopinj) in navpične profile (kot ≈90 stopinj).

Če povzamem:

1.1 Prednosti suhega jedkanja (npr. RIE)

Usmerjenost: lahko doseže visoko usmerjenost, kar povzroči navpične stranske stene in visoka razmerja stranic.

Selektivnost: lahko optimizira selektivnost jedkanja z izbiro posebnih jedkalnih plinov in parametrov.

Visoka ločljivost: Primerno za fine poteze in globoko jedkanje.

1.2 Prednosti mokrega jedkanja

Enostavnost in stroškovna učinkovitost: Tekočine in oprema za jedkanje so na splošno bolj ekonomični od tistih, ki se uporabljajo za suho jedkanje.

Enotnost: Zagotavlja enakomerno jedkanje po celotni rezini.

Zapletena oprema ni potrebna: Običajno je potrebna samo potopna kopel ali oprema za centrifugiranje.

3. Izbira med suhim in mokrim jedkanjem

Prvič, glede na procesne zahteve izdelka čipa, če lahko samo suho jedkanje opravi nalogo jedkanja, izberite suho jedkanje. Če tako suho kot mokro jedkanje lahko izpolnita zahteve, ima mokro jedkanje na splošno prednost zaradi svoje stroškovne učinkovitosti. Če je potreben natančen nadzor nad širino črte ali navpičnimi/zoženimi koti, se odločite za suho jedkanje.

Vendar je treba nekatere posebne strukture jedkati z mokrim jedkanjem. Na primer, pri MEMS je obrnjeno piramidno strukturo jedkanega silicija mogoče doseči le z mokrim jedkanjem.**