건조 에칭 대 습성 에칭 - 차이점 및 응용

미생물 제조의 세계에서는 물질을 현미경의 정밀도로 조작해야 합니다. 모형을 정의하고 구조를 형성하며 복잡한 회로를 가능하게 하는 데에 에칭은 중요한 역할을 합니다.반도체 생산에 사용되든, MEMS 장치, 또는 인쇄 회로 보드, 에칭은 표면에서 선택적으로 물질을 제거하는 데 중요한 단계입니다. 두 가지 지배적인 방법이 있습니다.둘 다 기질에서 층을 제거하는 것을 목표로하지만, 방법, 메커니즘, 정확성 및 이러한 기술의 응용은 크게 다릅니다.각자의 장단점과 함께, 주어진 응용 프로그램에 가장 적합한 기술을 선택하는 데 필수적입니다.

젖은 에칭은 두 가지 중 가장 오래되고 전통적인 기술입니다. 그것은 일반적으로 실리콘, 유리,또는 금속은 제거해야 하는 물질과 반응하여 녹이는 액체 화학 용액으로이 방법 은 발열 물질 과 기판 사이 의 화학 반응 에 의존 하며, 동위원소 또는 동위원소 가 될 수 있다. 동위원소 습기 발열 는 모든 방향 에서 물질 을 균일 하게 제거 한다.광 저항 마스크 밑에 절단을 일으킬 수 있습니다.반면 안이오트로프 에칭은 칼륨 하이드록시드 (KOH) 용액의 실리콘에 일반적으로 사용되는 다른 결정 방향에서 다른 속도로 물질을 제거합니다.

그 와는 달리, 건조 에칭 은 액체 화학물질 대신 기체 나 플라스마 를 사용 하는 것 이다. 이 과정 은 일반적으로 진공 챔버 에서 이루어진다.반응가스가 들어와 플라즈마를 형성하기 위해 이온화되는 경우이 플라즈마는 그 다음 기판 표면과 반응하여 물질을 화학적으로, 물리적으로 (이온 폭격) 또는 둘의 조합을 통해 제거합니다.또는 아니소트로프, 이는 통합 회로에서 수직 측면 벽과 세밀한 특징을 만드는 데 유용합니다. 건조 에칭의 일반적인 유형에는 반응 이온 에칭 (RIE), 깊은 반응 이온 에칭 (DRIE),그리고 이온 빔 에칭.

이 두 기술 사이의 주요 차이점 중 하나는발각 정확성. 건조 에칭은 습한 에칭에 비해 훨씬 더 큰 제어와 해상도를 제공합니다. 많은 건조 에칭 프로세스의 애니소트로프적 성격은 수직 에칭 프로파일을 허용합니다.첨단 반도체 제조 및 나노 스케일 패턴 제작에 필수적입니다.이와는 달리, 습한 에칭은 종종 마스크 층 아래의 측면 에칭으로 이어집니다. 이조트روپ적 특성으로 인해 최소한의 특징 크기와 해상도를 제한합니다.

또 다른 중요한 요소는재료 선택성. 습기 에칭은 재료들 사이에서 뛰어난 선택성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 아산화물을 영향을 주지 않고 선택적으로 에칭할 수 있다. 그러나,이 장점은 에치 균일성에 대한 통제가 부족하거나 멀티 재료 시스템과의 호환성이 제한되는 문제로 인해 상쇄 될 수 있습니다.드라이 에칭은 일반적으로 낮은 선택성을 제공하지만, 마이크로 전자제품에서 사용되는 복잡한 계층 스택과 더 큰 균일성과 더 나은 호환성으로 보상합니다.

안전 및 환경 영향또한 두 프로세스 사이에서도 눈에 띄게 다릅니다. 젖은 에칭은 수소 플루오릭산, 질소산 또는 KOH와 같은 액체 화학 물질의 취급을 포함합니다. 그 중 많은 것은 매우 독성, 부식성,그리고 안전하게 처방하기 어렵죠.이 화학 물질은 배기 뚜?? 에서 처리되어야 하며 환경 해를 방지하기 위해 중화 및 적절한 폐기물 처리를 필요로 합니다.고에너지 플라즈마와 플루오르 탄소와 같은 독성 기체를 사용이 기체는 진공 시스템, 스크러버, 그리고 적절한 환기를 필요로 합니다. 노동자와 환경을 보호하기 위해서요.하지만 위험의 성격과 처리 절차는 다릅니다..

그로부터비용 및 장비이 관점 에서, 습기 에칭 은 일반적으로 단순 함 과 적은 자본 투입 의 장점 을 가지고 있다. 습기 벤치 와 화학 목욕탕 은 비교적 저렴 하고 유지 관리 가 쉽다.실험실 또는 소규모 생산용반면, 건조 에칭 시스템은 복잡한 진공 시스템, RF 전원 공급 장치 및 플라즈마 생성 장비를 포함한다.모두 훨씬 더 높은 초기 투자와 지속적인 유지보수를 필요로 합니다.그러나, 건조석재의 정확성과 성능은 종종 고급 또는 대량 제조에 대한 비용을 정당화합니다.

의소재 종류이 두 가지 방법 사이의 선택에도 영향을 줄 수 있습니다. 습기 에칭은 특히 실리콘 이산화, 실리콘 질산화, 알루미늄 및 특정 금속과 같은 재료를 에칭하는 데 효과적입니다.용해에 저항하는 폴리머나 재료에 덜 효과적입니다.다른 한편으로, 드라이 에칭은 폴리머, 다이 일렉트릭, 그리고 복합 반도체 (예를 들어, GaAs 또는 GaN) 와 같은 고급 물질을 포함한 다양한 재료를 에칭 할 수 있습니다.현대 전자 및 광학 산업에서 필수적입니다..

에치 속도다른 고려 사항입니다. 습한 에칭은 일반적으로 건조한 에칭보다 빠르며, 처리량이 우선시 될 때 유리할 수 있습니다.습한 공정의 높은 발각율은 종종 정밀성을 희생시키고 마이크로 마스킹이나 하락 가격과 같은 문제로 이어질 수 있습니다.드라이 에칭은 느리지만 더 제어 된 에칭 속도를 제공하여 정확성이 가장 중요한 응용 프로그램에서 더 나은 특징 정의와 반복성을 제공합니다.

그 중응용 프로그램빗 에칭 (wet etching) 은 높은 정밀도가 중요하지 않은 프로세스에서 일반적으로 사용됩니다. 태양 전지, MEMS 장치 및 기본적인 반도체 구조의 제조에 널리 사용됩니다.또한 웨이퍼의 청소 및 표면 준비에 사용됩니다.그러나 건조 에칭은 고급 IC 제조, 나노 전자 및 DRAM, 플래시 메모리,CMOS 이미지 센서.

또한, 건조석재는패턴 전송 프로세스, 특히 여러 층 또는 깊은 구조에 걸쳐 패턴 충실성을 유지해야 할 경우. 3D 통합 및 (TSV) 제조를 통해 실리콘,깊은 반응성 이온 에칭은 깊은, 거의 수직 측면 벽을 가진 좁은 계곡, 그것은 습한 발각과 거의 불가능합니다.

최근 몇 년 동안 산업의 추세는건조석재 우월성특히 장치 기하학이 축소되고 복잡성이 증가함에 따라. 그러나 습기 에칭은 여전히 많은 프로세스에서 특히 높은 처리량과 저렴한 비용을 필요로하는 데 중요한 역할을합니다.일부 제조 작업 흐름에서, 두 방법은 두 가지 방법으로 사용됩니다. 빗물 제거를 위해 습한 발각과 정밀 조정 또는 패턴 정밀 특징을 위해 건조 발각.

결론적으로, 건조 고각과 습기 고각 사이의 선택은 어느 것이 보편적으로 더 나은지 결정하는 것이 아니라 주어진 작업에 적합한 기술을 선택하는 것입니다.젖은 에칭은 빠르다, 비용 효율적이며 좋은 재료 선택성을 제공하지만 낮은 정확성과 환경 위험에 시달립니다.특히 미세한 특징 정의와 수직 구조에하지만 더 높은 비용과 복잡한 장비 요구 사항이 있습니다. 각 방법의 장점과 한계를 이해함으로써엔지니어와 제조업체는 성능을 최적화하는 정보에 기반한 결정을 내릴 수 있습니다., 비용, 그리고 그들의 특정 응용 프로그램에서 신뢰성