Kokie yra sauso ir šlapiojo ėsdinimo privalumai ir trūkumai?

1. Kas yra sausas ir šlapias ofortas?

Sausas ėsdinimas yra metodas, kai nenaudojamas joks skystis, o naudojant plazmą arba reaktyviąsias dujas kietai medžiagai ant plokštelės paviršiaus ėsdinti. Šis metodas yra būtinas gaminant daugumą lustų produktų, tokių kaip DRAM ir „Flash“ atmintis, kur negalima naudoti šlapiojo ėsdinimo. Kita vertus, šlapias ėsdinimas apima skystų cheminių tirpalų naudojimą kietai medžiagai išgraviruoti ant plokštelės paviršiaus. Nors šlapiasis ėsdinimas nėra visuotinai taikomas visiems lustų gaminiams, jis plačiai naudojamas plokštelių lygio pakuotėse, MEMS, optoelektroniniuose įrenginiuose ir fotovoltiniuose įrenginiuose.

2. Kokios yra sauso ir šlapio ėsdinimo ypatybės?

Pirmiausia išsiaiškinkime izotropinio ir anizotropinio ėsdinimo sąvokas. Izotropinis ėsdinimas reiškia ėsdinimo greitį, kuris yra vienodas visomis kryptimis toje pačioje plokštumoje, panašus į tai, kaip raibuliai tolygiai pasklinda, kai akmuo įmetamas į ramų vandenį. Anizotropinis ėsdinimas reiškia, kad ėsdinimo greitis toje pačioje plokštumoje skiriasi skirtingomis kryptimis.

Šlapias ėsdinimas yra izotropinis. Kai plokštelė liečiasi su ėsdinimo tirpalu, ji ėsdina žemyn, kartu sukeldama šoninį ėsdinimą. Šis šoninis ėsdinimas gali paveikti apibrėžtą linijos plotį, todėl gali atsirasti didelių ėsdinimo nukrypimų. Taigi šlapiąjį ėsdinimą sudėtinga tiksliai valdyti ėsdinant formas, todėl jis mažiau tinkamas mažesnėms nei 2 mikrometrai savybėms.

Priešingai, sausas ėsdinimas leidžia tiksliau valdyti ėsdinimo formą ir siūlo lankstesnius ėsdinimo būdus. Sausuoju ėsdinimu galima pasiekti tiek izotropinį, tiek anizotropinį ėsdinimą. Anizotropinis ėsdinimas gali sudaryti kūginius (kampas <90 laipsnių) ir vertikalius profilius (kampas ≈90 laipsnių).

Apibendrinant:

1.1 Sauso ėsdinimo (pvz., RIE) pranašumai

Kryptingumas: galima pasiekti aukštą kryptingumą, dėl kurio susidaro vertikalios šoninės sienelės ir didelis kraštinių santykis.

Selektyvumas: gali optimizuoti ėsdinimo selektyvumą pasirinkus konkrečias ėsdinimo dujas ir parametrus.

Didelė skiriamoji geba: tinka smulkioms savybėms ir giliam tranšėjos išgraviravimui.

1.2 Šlapio ėsdinimo privalumai

Paprastumas ir ekonomiškumas: ėsdinimo skysčiai ir įranga paprastai yra ekonomiškesni nei tie, kurie naudojami sausam ėsdinimui.

Vienodumas: užtikrina vienodą ėsdinimą visoje plokštelėje.

Nereikia jokios sudėtingos įrangos: paprastai reikia tik panardinimo vonios arba gręžimo įrangos.

3. Pasirinkimas tarp sauso ir šlapio ėsdinimo

Pirma, remiantis lusto gaminio proceso reikalavimais, jei ėsdinimo užduotį gali atlikti tik sausas ėsdinimas, pasirinkite sausą ėsdinimą. Jei tiek sausas, tiek šlapias ėsdinimas gali atitikti reikalavimus, dažniausiai pirmenybė teikiama šlapiajam ėsdymui dėl jo ekonomiškumo. Jei reikia tiksliai valdyti linijos plotį arba vertikalius/smailėjančius kampus, rinkitės sausą ėsdinimą.

Tačiau tam tikros specialios konstrukcijos turi būti išgraviruotos naudojant šlapią ėsdinimą. Pavyzdžiui, MEMS apverstą ėsdinto silicio piramidės struktūrą galima pasiekti tik šlapiuoju ėsdinimu.**