Dry Etching คืออะไร

การกัดแบบแห้งเป็นหนึ่งในสองกระบวนการการแกะสลักที่สำคัญที่ใช้ในไมโครอิเล็กทรอนิกส์และการประมวลผลเซมิคอนดักเตอร์บางส่วน การแกะสลักแบบแห้งไม่ได้ทำให้วัสดุจมลงในสารเคมีเหลว แต่จะใช้ก๊าซหรือกระบวนการทางกายภาพเพื่อกัดหรือสร้างช่องทางตัดขนาดเล็กในวัสดุ การแกะสลักแบบแห้งมีราคาแพงกว่าการกัดแบบเปียก แต่ให้ความแม่นยำมากกว่าในประเภทของช่องที่สร้างขึ้น

ผู้ผลิตมักตัดสินใจระหว่างการใช้เทคนิคการกัดแบบแห้งหรือแบบเปียกโดยขึ้นอยู่กับความแม่นยำที่ต้องการในช่องสลัก หากช่องสัญญาณต้องมีความลึกเป็นพิเศษหรือมีรูปร่างที่เฉพาะเจาะจง - เช่นมีด้านแนวตั้ง - ต้องการการแกะสลักแบบแห้ง อย่างไรก็ตามต้นทุนก็เป็นสิ่งที่ต้องพิจารณาด้วยเช่นกันเนื่องจากต้นทุนการแกะสลักแบบแห้งมีค่ามากกว่าการกัดแบบเปียก

ในการแกะสลักทั้งแบบเปียกและแบบแห้งพื้นที่บนวัสดุที่ผู้ผลิตไม่ต้องการให้แกะสลัก - มักจะเรียกว่าเวเฟอร์ในกระบวนการไมโครอิเล็กทรอนิกส์ - ถูกปกคลุมด้วยสารที่ไม่ทำปฏิกิริยาหรือถูกปิดบัง เมื่อสวมหน้ากากวัสดุจะถูกกัดด้วยพลาสมาชนิดหนึ่งซึ่งทำให้เกิดก๊าซเคมีเช่นไฮโดรเจนฟลูออไรด์หรือผ่านกระบวนการทางกายภาพเช่นการกัดลำแสงไอออนซึ่งจะสร้างกัดโดยไม่ต้องใช้แก๊ส

การแกะสลักพลาสมามีสามประเภท อย่างแรกคือปฏิกิริยาการแกะสลักด้วยไอออน (RIE) สร้างช่องทางผ่านปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างไอออนในพลาสมาและพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ซึ่งจะกำจัดเวเฟอร์จำนวนเล็กน้อย RIE อนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของช่องจากเกือบจะตรงไปจนถึงโค้งมนอย่างสมบูรณ์ กระบวนการที่สองของการแกะสลักพลาสม่า, ไอเฟส, แตกต่างจาก RIE เฉพาะในการตั้งค่าที่เรียบง่าย Vapor phase ช่วยให้เกิดความแปรปรวนน้อยลงในประเภทของช่องที่ผลิตขึ้น

เทคนิคที่สามการแกะสลักด้วยสปัตเตอร์ยังใช้ไอออนในการกัดเวเฟอร์ ไอออนใน RIE และเฟสของไอจะนั่งอยู่บนพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์และทำปฏิกิริยากับวัสดุ ในทางตรงกันข้ามการสปัตเตอร์ของการแกะสลักนั้นจะถล่มวัสดุที่มีไอออนเพื่อแกะสลักช่องที่ระบุ

ผู้ผลิตจะต้องลบผลพลอยได้ที่ผลิตระหว่างกระบวนการแกะสลักออกอย่างรวดเร็วเสมอ ผลพลอยได้เหล่านี้สามารถป้องกันการกัดเต็มรูปแบบที่จะเกิดขึ้นหากพวกเขาควบแน่นบนพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ บ่อยครั้งที่พวกมันถูกลบออกโดยคืนพวกมันกลับสู่สถานะเป็นก๊าซก่อนที่กระบวนการแกะสลักจะเสร็จสมบูรณ์

คุณลักษณะหนึ่งของการกัดแบบแห้งคือความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาเคมีในทิศทางเดียว anisotropy เรียกว่าปรากฏการณ์นี้ช่วยให้ช่องทางที่จะฝังโดยไม่เกิดปฏิกิริยาสัมผัสกับพื้นที่ที่สวมหน้ากากของเวเฟอร์ โดยปกติจะหมายถึงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในแนวตั้ง