Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της ξηρής χάραξης και της υγρής χάραξης;

1. Τι είναι το Dry and Wet Etching;

Η ξηρή χάραξη είναι μια τεχνική που δεν περιλαμβάνει καθόλου υγρό, αντί να χρησιμοποιεί πλάσμα ή αντιδραστικά αέρια για να χαράξει το στερεό υλικό στην επιφάνεια του πλακιδίου. Αυτή η μέθοδος είναι απαραίτητη στην παραγωγή των περισσότερων προϊόντων chip, όπως η μνήμη DRAM και η μνήμη Flash, όπου δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί υγρή χάραξη. Η υγρή χάραξη, από την άλλη πλευρά, περιλαμβάνει τη χρήση υγρών χημικών διαλυμάτων για την χάραξη του στερεού υλικού στην επιφάνεια του πλακιδίου. Αν και δεν εφαρμόζεται καθολικά σε όλα τα προϊόντα τσιπ, η υγρή χάραξη χρησιμοποιείται ευρέως σε συσκευασίες σε επίπεδο γκοφρέτας, MEMS, οπτοηλεκτρονικές συσκευές και φωτοβολταϊκά.

2. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της ξηρής και υγρής χάραξης;

Αρχικά, ας διευκρινίσουμε τις έννοιες της ισότροπης και της ανισότροπης χάραξης. Η ισοτροπική χάραξη αναφέρεται σε έναν ρυθμό χάραξης που είναι ομοιόμορφος προς όλες τις κατευθύνσεις στο ίδιο επίπεδο, παρόμοιος με τον τρόπο που οι κυματισμοί εξαπλώνονται ομοιόμορφα όταν μια πέτρα ρίχνεται σε ήρεμο νερό. Ανισότροπη χάραξη σημαίνει ότι ο ρυθμός χάραξης ποικίλλει σε διαφορετικές κατευθύνσεις στο ίδιο επίπεδο.

Η υγρή χάραξη είναι ισότροπη. Όταν η γκοφρέτα έρχεται σε επαφή με το διάλυμα χάραξης, χαράσσεται προς τα κάτω ενώ προκαλεί επίσης πλευρική χάραξη. Αυτή η πλευρική χάραξη μπορεί να επηρεάσει το καθορισμένο πλάτος γραμμής, οδηγώντας σε σημαντικές αποκλίσεις χάραξης. Έτσι, η υγρή χάραξη είναι δύσκολο να ελεγχθεί με ακρίβεια για τη χάραξη σχημάτων, καθιστώντας την λιγότερο κατάλληλη για χαρακτηριστικά μικρότερα από 2 μικρόμετρα.

Αντίθετα, η ξηρή χάραξη επιτρέπει πιο ακριβή έλεγχο του σχήματος χάραξης και προσφέρει πιο ευέλικτες μεθόδους χάραξης. Η ξηρή χάραξη μπορεί να επιτύχει τόσο ισότροπη όσο και ανισότροπη χάραξη. Η ανισότροπη χάραξη μπορεί να δημιουργήσει κωνικά (γωνία <90 μοίρες) και κατακόρυφα προφίλ (γωνία ≈90 μοίρες).

Για να συνοψίσουμε:

1.1 Πλεονεκτήματα της ξηρής χάραξης (π.χ. RIE)

Κατευθυντικότητα: Μπορεί να επιτύχει υψηλή κατευθυντικότητα, με αποτέλεσμα κάθετα πλευρικά τοιχώματα και υψηλούς λόγους διαστάσεων.

Επιλεκτικότητα: Μπορεί να βελτιστοποιήσει την επιλεκτικότητα χάραξης επιλέγοντας συγκεκριμένα αέρια και παραμέτρους χάραξης.

Υψηλή ανάλυση: Κατάλληλο για λεπτά χαρακτηριστικά και βαθιά χάραξη τάφρων.

1.2 Πλεονεκτήματα της Υγρής Χαλκογραφίας

Απλότητα και οικονομική απόδοση: Τα υγρά και ο εξοπλισμός χάραξης είναι γενικά πιο οικονομικά από αυτά που χρησιμοποιούνται για ξηρή χάραξη.

Ομοιομορφία: Παρέχει ομοιόμορφη χάραξη σε ολόκληρη τη γκοφρέτα.

Δεν απαιτείται σύνθετος εξοπλισμός: Συνήθως απαιτείται μόνο μπανιέρα ή εξοπλισμός περιστροφής.

3. Επιλογή μεταξύ ξηρής και υγρής χάραξης

Πρώτον, με βάση τις απαιτήσεις διαδικασίας του προϊόντος τσιπ, εάν μόνο η ξηρή χάραξη μπορεί να ολοκληρώσει την εργασία χάραξης, επιλέξτε ξηρή χάραξη. Εάν τόσο η ξηρή όσο και η υγρή χάραξη μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις, η υγρή χάραξη προτιμάται γενικά λόγω της οικονομικής της αποδοτικότητας. Εάν απαιτείται ακριβής έλεγχος στο πλάτος της γραμμής ή στις κατακόρυφες/κωνικές γωνίες, επιλέξτε ξηρή χάραξη.

Ωστόσο, ορισμένες ειδικές κατασκευές πρέπει να χαραχθούν με υγρή χάραξη. Για παράδειγμα, στο MEMS, η δομή ανεστραμμένης πυραμίδας του χαραγμένου πυριτίου μπορεί να επιτευχθεί μόνο μέσω υγρής χάραξης.**