Kaj je suho jedkanje?

Suho jedkanje je eden od dveh glavnih procesov jedkanja, ki se uporabljata v mikroelektroniki in nekateri predelavi polprevodnikov. Za razliko od mokrega jedkanja, suho jedkanje ne potopi materiala za jedkanje v tekoče kemikalije. Namesto tega uporablja plin ali fizikalne procese za jedkanje ali ustvarjanje majhnih rezanih kanalov v materialu. Suho jedkanje je dražje od mokrega jedkanja, vendar omogoča večjo natančnost vrste ustvarjenih kanalov.

Proizvajalci se pogosto odločajo med uporabo suhih ali mokrih tehnik jedkanja, ki najprej temeljijo na natančnosti, ki je potrebna za jedkane kanale. Če morajo biti kanali posebej globoki ali posebne oblike – na primer z navpičnimi stranicami – je zaželeno suho jedkanje. Vendar pa je treba upoštevati tudi stroške, saj stane suho jedkanje bistveno več kot mokro jedkanje.

Tako pri mokrem kot pri suhem jedkanju je območje na materialu, ki ga proizvajalec ne želi jedkanega – običajno imenovano rezina v mikroelektronski obdelavi – prekrito z nereaktivno snovjo ali maskirano. Ko je material zamaskiran, je bodisi podvržen nekemu plazemskemu jedkanju, ki ga izpostavi plinasti kemikaliji, kot je vodikov fluorid, ali pa fizikalnim procesom, kot je mletje z ionskim žarkom, ki ustvari jedkanje brez uporabe plina.

Obstajajo tri vrste jedkanja s plazmo. Prvi, reakcijsko ionsko jedkanje (RIE), ustvarja kanale s kemično reakcijo, ki se pojavi med ioni v plazmi in površino rezine, ki odstrani majhne količine rezine. RIE omogoča variacijo v strukturi kanalov, od skoraj ravnih do popolnoma zaobljenih. Drugi postopek plazemskega jedkanja, parna faza, se od RIE razlikuje le po preprosti postavitvi. Vendar pa parna faza omogoča manjše razlike v vrsti proizvedenih kanalov.

Tretja tehnika, razpršeno jedkanje, uporablja tudi ione za jedkanje rezin. Ioni v RIE in parni fazi sedijo na površini rezine in reagirajo z materialom. Nasprotno pa jedkanje z brizganjem bombardira material z ioni, da izrezuje določene kanale.

Proizvajalci morajo vedno hitro odstraniti stranske produkte, ki nastanejo med postopkom jedkanja. Ti stranski produkti lahko preprečijo popolno jedkanje, če se kondenzirajo na površini rezine. Pogosto jih odstranimo tako, da jih vrnemo v plinasto stanje, preden je proces jedkanja končan.
Ena od lastnosti suhega jedkanja je zmožnost, da se kemična reakcija odvija v samo eni smeri. Ta pojav, imenovan anizotropija, omogoča, da se kanali jedkajo, ne da bi se reakcija dotaknila maskiranih področij rezine. Običajno to pomeni, da reakcija poteka v navpični smeri.