ข้อดีและข้อเสียของการกัดแบบแห้งและการกัดแบบเปียกคืออะไร

1. การกัดแบบแห้งและแบบเปียกคืออะไร?

การกัดแบบแห้งเป็นเทคนิคที่ไม่ต้องใช้ของเหลวใดๆ เลย แต่ใช้พลาสมาหรือก๊าซปฏิกิริยาเพื่อกัดวัสดุที่เป็นของแข็งบนพื้นผิวแผ่นเวเฟอร์แทน วิธีการนี้เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ชิปส่วนใหญ่ เช่น DRAM และหน่วยความจำแฟลช ซึ่งไม่สามารถใช้การกัดแบบเปียกได้ ในทางกลับกัน การกัดแบบเปียกเกี่ยวข้องกับการใช้สารละลายเคมีเหลวเพื่อกัดวัสดุที่เป็นของแข็งบนพื้นผิวแผ่นเวเฟอร์ แม้ว่าจะไม่สามารถใช้ได้ในระดับสากลกับผลิตภัณฑ์ชิปทั้งหมด แต่การกัดแบบเปียกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์ระดับแผ่นเวเฟอร์, MEMS, อุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ และแผงเซลล์แสงอาทิตย์

2. ลักษณะของการกัดแบบแห้งและแบบเปียกมีอะไรบ้าง

ก่อนอื่น เรามาทำความเข้าใจแนวคิดของการแกะสลักแบบไอโซโทรปิกและแอนไอโซโทรปิกกันก่อน การกัดแบบไอโซทรอปิกหมายถึงอัตราการกัดแบบสม่ำเสมอในทุกทิศทางบนระนาบเดียวกัน คล้ายกับการที่ระลอกคลื่นกระจายสม่ำเสมอเมื่อโยนหินลงน้ำนิ่ง การกัดแบบแอนไอโซทรอปิกหมายความว่าอัตราการกัดจะแตกต่างกันไปในทิศทางที่ต่างกันบนระนาบเดียวกัน

การกัดแบบเปียกเป็นแบบไอโซโทรปิก เมื่อเวเฟอร์สัมผัสกับสารละลายกัดกร่อน มันจะกัดกร่อนลงขณะเดียวกันก็ทำให้เกิดการกัดด้านข้างด้วย การกัดด้านข้างนี้อาจส่งผลต่อความกว้างของเส้นที่กำหนด ซึ่งนำไปสู่การเบี่ยงเบนการกัดอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นการกัดแบบเปียกจึงเป็นความท้าทายในการควบคุมการกัดรูปร่างอย่างแม่นยำ ทำให้ไม่เหมาะกับคุณสมบัติที่มีขนาดเล็กกว่า 2 ไมโครเมตร

ในทางตรงกันข้าม การกัดแบบแห้งช่วยให้ควบคุมรูปร่างการกัดได้แม่นยำยิ่งขึ้น และให้วิธีการกัดแบบยืดหยุ่นมากขึ้น การกัดแบบแห้งสามารถทำได้ทั้งการกัดแบบไอโซโทรปิกและแบบแอนไอโซทรอปิก การกัดแบบแอนไอโซทรอปิกสามารถสร้างโปรไฟล์ที่เรียว (มุม <90 องศา) และโปรไฟล์แนวตั้ง (มุม data90 องศา)

สรุป:

1.1 ข้อดีของการกัดแบบแห้ง (เช่น RIE)

ทิศทาง: สามารถกำหนดทิศทางได้สูง ส่งผลให้ผนังด้านข้างเป็นแนวตั้งและมีอัตราส่วนภาพสูง

หัวกะทิ: สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการเลือกการกัดด้วยการเลือกก๊าซและพารามิเตอร์การกัดเฉพาะ

ความละเอียดสูง: เหมาะสำหรับงานละเอียดและการแกะสลักร่องลึก

1.2 ข้อดีของการกัดแบบเปียก

ความเรียบง่ายและความคุ้มค่า: โดยทั่วไปแล้วของเหลวและอุปกรณ์ในการกัดจะประหยัดกว่าการกัดแบบแห้ง

ความสม่ำเสมอ: ให้การแกะสลักที่สม่ำเสมอทั่วทั้งแผ่นเวเฟอร์

ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อน: โดยปกติแล้วต้องใช้เพียงอ่างจุ่มหรืออุปกรณ์เคลือบแบบหมุนเท่านั้น

3. การเลือกระหว่างการแกะสลักแบบแห้งและแบบเปียก

ขั้นแรก ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดด้านกระบวนการของผลิตภัณฑ์ชิป หากการกัดแบบแห้งเท่านั้นที่สามารถบรรลุงานกัดได้ ให้เลือกการกัดแบบแห้ง หากการกัดแบบแห้งและแบบเปียกสามารถตอบสนองความต้องการได้ โดยทั่วไปแล้วการกัดแบบเปียกมักนิยมใช้เนื่องจากความคุ้มค่า หากจำเป็นต้องควบคุมความกว้างของเส้นหรือมุมแนวตั้ง/มุมเรียวอย่างแม่นยำ ให้เลือกการกัดแบบแห้ง

อย่างไรก็ตาม โครงสร้างพิเศษบางอย่างต้องถูกแกะสลักโดยใช้การกัดแบบเปียก ตัวอย่างเช่น ใน MEMS โครงสร้างปิรามิดกลับหัวของซิลิคอนที่แกะสลักสามารถทำได้โดยการกัดแบบเปียกเท่านั้น-