Ing manufaktur semikonduktor, ana teknik sing disebut "etching" sajrone ngolah substrat utawa film tipis sing dibentuk ing substrat. Pangembangan teknologi etsa nduweni peran kanggo mujudake prediksi sing digawe dening pangadeg Intel Gordon Moore ing taun 1965 yen "kapadhetan integrasi transistor bakal tikel kaping pindho sajrone 1,5 nganti 2 taun" (umum dikenal minangka "Hukum Moore").
Etching dudu proses "aditif" kaya deposisi utawa ikatan, nanging proses "subtraktif". Kajaba iku, miturut cara scraping sing beda-beda, dipérang dadi rong kategori, yaiku "etching udan" lan "etching garing". Kanthi prasaja, sing pisanan minangka cara leleh lan sing terakhir minangka metode penggalian.
Ing artikel iki, kita bakal nerangake kanthi ringkes karakteristik lan bedane saben teknologi etsa, etsa udan lan etsa garing, uga wilayah aplikasi sing cocog.
Ringkesan proses etching
Teknologi etching diarani asale saka Eropa ing pertengahan abad kaping 15. Ing wektu iku, asam diwutahake menyang piring tembaga sing diukir kanggo ngrusak tembaga sing kosong, mbentuk intaglio. Teknik perawatan permukaan sing ngeksploitasi efek korosi dikenal kanthi jeneng "etching."
Tujuan saka proses etsa ing manufaktur semikonduktor yaiku kanggo ngethok substrat utawa film ing substrat miturut gambar. Kanthi mbaleni langkah-langkah persiapan pembentukan film, fotolitografi, lan etsa, struktur planar diproses dadi struktur telung dimensi.
Bedane etsa udan lan etsa garing
Sawise proses photolithography, substrat sing kapapar wis udan utawa garing etched ing proses etsa.
Etching udan nggunakake solusi kanggo etch lan scrape adoh lumahing. Sanajan cara iki bisa diproses kanthi cepet lan murah, kekurangane yaiku akurasi pangolahan rada murah. Mulane, etching garing lair watara taun 1970. Etching garing ora nggunakake solusi, nanging nggunakake gas kanggo mencet lumahing substrat kanggo ngeruk iku, kang ditondoi dening akurasi Processing dhuwur.
"Isotropi" lan "Anisotropi"
Nalika ngenalake prabédan antarane etsa udan lan etsa garing, tembung sing penting yaiku "isotropik" lan "anisotropik". Isotropi tegese sifat fisik materi lan spasi ora owah kanthi arah, lan anisotropi tegese sifat fisik materi lan spasi beda-beda miturut arah.
Etsa isotropik tegese etsa ngasilake kanthi jumlah sing padha ing sakubenge titik tartamtu, lan etsa anisotropik tegese etsa kasebut dumadi ing arah sing beda ing saubengé titik tartamtu. Contone, ing etsa sajrone manufaktur semikonduktor, etsa anisotropik asring dipilih supaya mung arah target sing dikikis, ninggalake arah liyane.
Gambar "Isotropic Etch" lan "Anisotropic Etch"
Etching udan nggunakake bahan kimia.
Wet etching nggunakake reaksi kimia antarane bahan kimia lan substrat. Kanthi cara iki, etsa anisotropik ora mokal, nanging luwih angel tinimbang etsa isotropik. Ana akeh watesan babagan kombinasi solusi lan bahan, lan kahanan kayata suhu substrat, konsentrasi solusi, lan jumlah tambahan kudu dikontrol kanthi ketat.
Ora ketompo carane sacoro apik kahanan wis diatur, etching udan angel kanggo entuk Processing nggoleki ngisor 1 μm. Salah sawijining alasan kanggo iki yaiku kudu ngontrol etsa sisih.
Undercutting minangka fenomena sing uga dikenal minangka undercutting. Malah yen ngarep-arep yen materi bakal dibubarake mung ing arah vertikal (arah ambane) kanthi etsa udan, ora bisa rampung nyegah solusi saka ngengingi sisih, supaya pembubaran materi ing arah podo mesthi bakal nerusake. . Amarga fenomena iki, etching udan kanthi acak ngasilake bagean sing luwih sempit tinimbang lebar target. Kanthi cara iki, nalika ngolah produk sing mbutuhake kontrol saiki sing tepat, reproducibility kurang lan akurasi ora bisa dipercaya.
Conto Kemungkinan Gagal ing Wet Etching
Napa etching garing cocok kanggo micromachining
Description of Related Art Garing etching cocok kanggo anisotropic etching digunakake ing proses Manufaktur semikonduktor sing mbutuhake Processing tliti dhuwur. Etsa garing asring diarani minangka etsa ion reaktif (RIE), sing bisa uga kalebu etsa plasma lan etsa sputter kanthi wiyar, nanging artikel iki bakal fokus ing RIE.
Kanggo nerangake kenapa etsa anisotropik luwih gampang karo etsa garing, ayo dideleng kanthi luwih rinci babagan proses RIE. Gampang dimangerteni kanthi mbagi proses etsa garing lan ngikis substrat dadi rong jinis: "etsa kimia" lan "etsa fisik".
Etching kimia dumadi ing telung langkah. Kaping pisanan, gas reaktif diserap ing permukaan. Produk reaksi banjur dibentuk saka gas reaksi lan materi substrat, lan pungkasane produk reaksi desorbed. Ing etching fisik sakteruse, landasan wis etched vertikal mudhun dening aplikasi gas argon vertikal kanggo landasan.
Etsa kimia dumadi sacara isotropik, dene etsa fisik bisa kedadeyan sacara anisotropik kanthi ngontrol arah aplikasi gas. Amarga etsa fisik iki, etsa garing ngidini luwih ngontrol arah etsa tinimbang etsa udan.
Etsa garing lan teles uga mbutuhake kahanan sing ketat kaya etsa udan, nanging nduweni reproduktifitas sing luwih dhuwur tinimbang etsa udan lan nduweni barang sing luwih gampang dikontrol. Mula, ora ana keraguan manawa etsa garing luwih cocog kanggo produksi industri.
Napa Etching Basah Isih Dibutuhake
Sawise sampeyan ngerti etsa garing sing katon omnipotent, sampeyan bisa uga mikir kenapa etsa udan isih ana. Nanging, alesane prasaja: etching udan nggawe produk luwih murah.
Bentenane utama antarane etsa garing lan etsa udan yaiku biaya. Bahan kimia sing digunakake ing etsa udan ora larang, lan rega peralatan kasebut kira-kira 1/10 saka peralatan etsa garing. Kajaba iku, wektu pangolahan cendhak lan macem-macem substrat bisa diproses ing wektu sing padha, nyuda biaya produksi. Akibaté, kita bisa njaga biaya produk sing murah, menehi kita kauntungan saka pesaing kita. Yen syarat kanggo akurasi pangolahan ora dhuwur, akeh perusahaan bakal milih etsa udan kanggo produksi massa kasar.
Proses etsa dikenalake minangka proses sing nduweni peran ing teknologi mikrofabrikasi. Proses etsa kira-kira dipérang dadi etsa udan lan etsa garing. Yen biaya penting, mantan luwih apik, lan yen microprocessing ing ngisor 1 μm dibutuhake, sing terakhir luwih apik. Saenipun, proses bisa dipilih adhedhasar produk sing bakal diprodhuksi lan biaya, tinimbang sing luwih apik.
Wektu kirim: Apr-16-2024