ドライエッチングとウェットエッチングの長所と短所は何ですか?

1. ドライエッチングとウェットエッチングとは何ですか?

ドライ エッチングは、液体を一切使用せず、代わりにプラズマまたは反応性ガスを使用してウェーハ表面上の固体材料をエッチングする技術です。この方法は、DRAMやフラッシュメモリなど、ウェットエッチングが使用できないほとんどのチップ製品の製造に不可欠な方法です。一方、ウェット エッチングでは、液体の化学溶液を使用してウェーハ表面上の固体材料をエッチングします。すべてのチップ製品に普遍的に適用できるわけではありませんが、ウェット エッチングはウェーハ レベルのパッケージング、MEMS、光電子デバイス、および太陽光発電で広く使用されています。

2. ドライエッチングとウェットエッチングの特徴は何ですか?

まず、等方性エッチングと異方性エッチングの概念を明確にしましょう。等方性エッチングとは、穏やかな水に石を投げると波紋が均一に広がるのと同じように、同一平面内でどの方向にもエッチング速度が均一であることを指します。異方性エッチングとは、同一平面上で異なる方向にエッチング速度が異なることを意味します。

ウェットエッチングは等方性です。ウェーハがエッチング溶液と接触すると、下方向にエッチングされ、同時に横方向のエッチングも引き起こされます。この横方向のエッチングは、定義された線幅に影響を及ぼし、重大なエッチングの偏差を引き起こす可能性があります。したがって、ウェット エッチングはエッチング形状を正確に制御することが難しく、2 マイクロメートルより小さいフィーチャにはあまり適していません。

これに対し、ドライエッチングはエッチング形状をより精密に制御でき、より柔軟なエッチング方法が可能です。ドライエッチングは等方性エッチングと異方性エッチングの両方を実現できます。異方性エッチングでは、テーパー形状 (角度 <90 度) および垂直プロファイル (角度 ≈90 度) を生成できます。

要約すると:

1.1 ドライエッチング (RIE など) の利点

指向性: 高い指向性を実現できるため、垂直な側壁と高いアスペクト比が得られます。

選択性: 特定のエッチング ガスとパラメーターを選択することで、エッチングの選択性を最適化できます。

高解像度: 微細な形状や深いトレンチのエッチングに適しています。

1.2 ウェットエッチングのメリット

シンプルさと費用対効果: エッチング液と装置は一般に、ドライ エッチングに使用されるものよりも経済的です。

均一性: ウェーハ全体に均一なエッチングを提供します。

複雑な装置は不要: 通常、必要なのは浸漬バスまたはスピンコーティング装置のみです。

3. ドライエッチングとウェットエッチングの選択

まず、チップ製品のプロセス要件に基づいて、ドライ エッチングのみでエッチング タスクを実行できる場合は、ドライ エッチングを選択します。ドライ エッチングとウェット エッチングの両方で要件を満たすことができる場合は、コスト効率の点でウェット エッチングが一般的に好まれます。線幅または垂直/テーパー角度を正確に制御する必要がある場合は、ドライエッチングを選択してください。

ただし、特定の特殊な構造はウェット エッチングを使用してエッチングする必要があります。たとえば、MEMS では、エッチングされたシリコンの逆ピラミッド構造は、ウェット エッチングによってのみ実現できます。**