Care sunt avantajele și dezavantajele gravare uscată și gravare umedă?

1. Ce sunt gravurile uscate și umede?

Gravarea uscată este o tehnică care nu implică nici un lichid, folosind plasmă sau gaze reactive pentru a grava materialul solid pe suprafața plachetei. Această metodă este indispensabilă în producția majorității produselor cu cip, cum ar fi DRAM și memorie Flash, unde gravarea umedă nu poate fi utilizată. Gravarea umedă, pe de altă parte, implică utilizarea de soluții chimice lichide pentru a grava materialul solid pe suprafața plachetei. Deși nu se aplică universal tuturor produselor cu cip, gravarea umedă este utilizată pe scară largă în ambalaje la nivel de plachetă, MEMS, dispozitive optoelectronice și fotovoltaice.

2. Care sunt caracteristicile gravării uscate și umede?

În primul rând, să clarificăm conceptele de gravare izotropă și anizotropă. Gravura izotropă se referă la o rată de gravare care este uniformă în toate direcțiile pe același plan, similar modului în care ondulațiile se răspândesc uniform atunci când o piatră este aruncată în apă calmă. Gravarea anizotropă înseamnă că rata de gravare variază în direcții diferite pe același plan.

Gravarea umedă este izotropă. Când placheta vine în contact cu soluția de gravare, aceasta se gravează în jos, provocând și gravarea laterală. Această gravare laterală poate afecta lățimea definită a liniei, ducând la abateri semnificative de gravare. Astfel, gravarea umedă este dificil de controlat cu precizie pentru formele de gravare, ceea ce o face mai puțin potrivită pentru caracteristici mai mici de 2 micrometri.

În schimb, gravarea uscată permite un control mai precis al formei de gravare și oferă metode de gravare mai flexibile. Gravarea uscată poate realiza atât gravarea izotropă, cât și anizotropă. Gravarea anizotropă poate produce profile conice (unghi <90 grade) și verticale (unghi ≈ 90 grade).

Pentru a rezuma:

1.1 Avantajele gravării uscate (de exemplu, RIE)

Direcționalitate: poate obține o direcționalitate ridicată, rezultând pereți laterali verticali și raporturi de aspect ridicate.

Selectivitate: poate optimiza selectivitatea de gravare prin alegerea unor gaze și parametri de gravare specifici.

Rezoluție înaltă: Potrivit pentru caracteristici fine și gravare adâncă în șanț.

1.2 Avantajele gravării umede

Simplitate și rentabilitate: Lichidele și echipamentele de gravare sunt în general mai economice decât cele utilizate pentru gravarea uscată.

Uniformitate: Oferă gravare uniformă pe întreaga placă.

Nu este nevoie de echipament complex: de obicei necesită doar o baie de scufundare sau un echipament de centrifugare.

3. Alegerea între gravarea uscată și umedă

În primul rând, pe baza cerințelor de proces ale produsului cu cip, dacă numai gravarea uscată poate îndeplini sarcina de gravare, alegeți gravarea uscată. Dacă atât gravarea uscată, cât și cea umedă pot îndeplini cerințele, gravarea umedă este în general preferată datorită rentabilității sale. Dacă este necesar un control precis asupra lățimii liniilor sau a unghiurilor verticale/conice, optați pentru gravarea uscată.

Cu toate acestea, anumite structuri speciale trebuie să fie gravate folosind gravarea umedă. De exemplu, în MEMS, structura piramidală inversată a siliciului gravat poate fi realizată numai prin gravare umedă.**