Trockenätzen

Trockenätzen ist eine Art des mikrolithographischen Ätzens. Das Gegenstück ist das sogenannte Nassätzen oder nasschemische Ätzen. Beim Trockenätzen erfolgt die Entfernung des Schichtmaterials (z.B. Resist auf Silizium-Wafer) in gasförmigem Plasma. Im Gegensatz zum naßchemischen Ätzen verwendet man beim Trockenätzen Gase bzw. Ionen. Dabei werden physikalische und chemische Effekte ausgenutzt.

Nachfolgend sind gängige Trockenätzverfahren beschrieben.

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Ionenätzen (sputtern)

Dabei werden in einer Vakuumkammer Gasatome ionisiert. Das Substrat wird an eine (meist negative) Spannung gelegt. Die Ionen werden vom elektrischen Feld in Richtung des Substrats beschleunigt. Die kinetische Energie der Ionen bewirkt, dass Atome aus der Oberfläche herausgeschleudert werden. Diese Methode ist nicht isotrop und nicht selektiv. (Hohe Selektivität würde bedeuten, dass nur bestimmte Atomsorten aus der Oberfläche gelöst werden, während andere Atome nicht gelöst werden und damit resistent gegen das Ätzmittel sind)

Ionenstrahlätzen (ion beam milling)

Dieses Verfahren funktioniert im Prinzip gleich wie das Ionenätzen, aber die Ionen werden in einem Strahl gebündelt. Daher ist die Wirkung richtungsabhängig (anisotrop) und nicht selektiv.

Reaktives Ionenätzen (reactive ion etching)

Im Gegensatz zum Ionenätzen werden hier reaktive Ionen verwendet, wodurch zusätzlich chemisches Ätzen erfolgt. Die Wirkung ist isotrop aber chemisch selektiv.

Reaktives Ionenstrahlätzen (reactive ion beam etching)

Die Funktion ist ähnlich wie beim Ionenstrahlätzen, allerdings werden auch hier reaktive Ionen verwendet. Die Wirkung ist anisotrop und selektiv.

Plasmaätzen (plasma etching)

Bei diesem Verfahren ist die kinetische Energie der Ionen zu gering um Atome aus der Oberfläche des Substrats zu entfernen, daher wirken nur die chemischen Eigenschaften der Ionen. Die Wirkung ist isotrop und stark selektiv.

Weblink

aetzen.de