Nass- & Trockenätzen / DRIE

DRIE · RIE · KOH · HF VaporÄtztechnologien

AR > 30:1Max. Aspektverhältnis

500μm+Max. Tiefe

Dry & Wet ProcessesProzessbereich

Übersicht

Ätzen ist selektiver Materialabtrag. GINECHIP: DRIE, RIE, ICP-RIE, Nassätzen.

KOH, Bosch DRIE (>30:1), ICP-RIE für GaAs/InP/SiC/GaN.

Ätztechnologien

KOH/TMAH Nassätzen

Anisotropes KOH/TMAH. 54,7°. 0,5–2 μm/min.

Etch rate: 2–20μm/min (Si)Aspect ratio: up to 30:1Sidewall: 89° ± 0.5°Scallop: < 50nm (optimized)Depth: up to 500μm+Mask: photoresist or SiO₂

BOE/HF Nassätzen

Isotropes BOE/HF für SiO₂. BOE 6:1, 7:1.

Temperature: −100 to −130°CEtch rate: 3–10μm/minSidewall: smooth, no scallopsAspect ratio: up to 20:1Selectivity to SiO₂: up to 100:1Depth: up to 200μm

Bosch DRIE

Bosch DRIE: SF₆/C₄F₈. Aspekt > 30:1. 10–500 μm.

KOH: 30 wt%, 80°CTMAH: 25 wt%, 80°CSi（100） etch rate: ~1μm/minSi（111）etch stop: < 0.01μm/minSi₃N₄ and SiO₂ hard masksElectrochemical etch-stop option

RIE/ICP-RIE

CF₄/CHF₃/SF₆ für Si. Cl₂/BCl₃ für GaAs/InP/GaN. Ar für Au/Pt.

Etchant: anhydrous HF vaporSelectivity SiO₂:Si > 1000:1No stiction (dry release)Compatible with Al metallizationProcess time: 5–60 minIdeal for inertial sensors

HF-Dampfätzen

HF-Dampf. Stiction-frei. Für MEMS.

Dielectric: CF₄/CHF₃/Ar chemistryNitride: SF₆ or CF₄/O₂Resist strip: O₂ plasma (ashing)Metal etch: Cl₂/BCl₃ (Al)Ion milling: Ar (Au, Pt, Cr)Etch rate: 10–500nm/min

Metallätzen

Nass Al, Au, Cr, Ti. Trocken Al, TiN, W.

SiO₂: BOE (6:1, 7:1), HFSi₃N₄: hot H₃PO₄ (160°C)Si isotropic: HNA mixtureAl: H₃PO₄:HNO₃:CH₃COOHAu: KI:I₂ solutionCr: Ce(NH₄)₂(NO₃)₆ based

Typische Anwendungen

MEMS-Inertialsensoren

DRIE für MEMS-Sensoren. HF-Dampf zur Freigabe.

TSV

Bosch DRIE für TSV. 10–200 μm, Tiefe bis 500 μm.

Mikrofluidik

DRIE, KOH für Mikrofluidik. BOE/HF für Glas.

Leistungs-SiC/GaN

ICP-RIE SiC (SF₆/O₂), GaN (Cl₂/BCl₃/Ar).

Photonik

ICP-RIE für Si₃N₄/SOI-Wellenleiter. Rauheit < 5 nm.

Hartmasken

DRIE für NIL-Stempel. Durchätzung für Schattenmasken.

Ätzselektivität

Selektivitätsabsatz

Ätzmesstechnik & Inspektion

Die Nachätz-Metrologie umfasst REM-Querschnittsanalyse, optische Profilometrie zur Messung von Tiefe und Seitenwandwinkel sowie optische Mikroskopie zur Defektinspektion. Wir liefern detaillierte Messberichte zu jedem Los.

Kritisch-Punkt-Trocknung

Kritisch-Punkt-Trocknung wird für die haftungsfreie Freisetzung von MEMS-Strukturen mit hohem Aspektverhältnis eingesetzt. Nach dem Nassätzen wird der Wafer durch eine Reihe von Lösungsmittelaustauschen geführt und mit überkritischem CO₂ getrocknet, wodurch Oberflächenspannungskräfte eliminiert werden, die zum Strukturkollaps führen könnten.

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