Sa paghimo sa semiconductor, adunay usa ka teknik nga gitawag nga "etching" sa panahon sa pagproseso sa usa ka substrate o usa ka manipis nga pelikula nga naporma sa substrate. Ang pag-uswag sa teknolohiya sa pag-ukit adunay papel sa pagkaamgo sa panagna nga gihimo sa magtutukod sa Intel nga si Gordon Moore kaniadtong 1965 nga "ang densidad sa panagsama sa mga transistor modoble sa 1.5 hangtod 2 ka tuig" (kasagaran nailhan nga "Moore's Law").
Ang pag-ukit dili usa ka "dugang" nga proseso sama sa pagdeposito o pagbugkos, apan usa ka "subtractive" nga proseso. Dugang pa, sumala sa lain-laing mga pamaagi sa pag-scrape, gibahin kini sa duha ka mga kategorya, nga mao ang "basa nga pag-ukit" ug "uga nga pag-ukit". Sa yanong pagkasulti, ang nahauna usa ka paagi sa pagtunaw ug ang ulahi usa ka paagi sa pagkalot.
Niini nga artikulo, among ipasabut sa daklit ang mga kinaiya ug mga kalainan sa matag teknolohiya sa pag-ukit, basa nga pag-ukit ug uga nga pag-ukit, ingon man ang mga lugar sa aplikasyon diin ang matag usa angay.
Overview sa proseso sa pag-ukit
Ang teknolohiya sa etching giingon nga naggikan sa Europe sa tungatunga sa ika-15 nga siglo. Nianang panahona, ang asido gibubo ngadto sa usa ka kinulit nga plato nga tumbaga aron madaot ang hubo nga tumbaga, nga mahimong usa ka intaglio. Ang mga pamaagi sa pagtambal sa nawong nga nagpahimulos sa mga epekto sa corrosion kaylap nga nailhan nga "etching."
Ang katuyoan sa proseso sa pag-ukit sa paghimo sa semiconductor mao ang pagputol sa substrate o pelikula sa substrate sumala sa drowing. Pinaagi sa pagsubli sa mga lakang sa pagpangandam sa pagporma sa pelikula, photolithography, ug pag-etching, ang planar nga istruktura giproseso ngadto sa usa ka three-dimensional nga istruktura.
Ang kalainan tali sa wet etching ug dry etching
Human sa proseso sa photolithography, ang gibutyag nga substrate basa o uga nga gikulit sa usa ka proseso sa etching.
Ang basa nga pag-ukit naggamit ug solusyon sa pag-etch ug pag-scrape sa ibabaw. Bisan kung kini nga pamaagi mahimong maproseso nga dali ug barato, ang disbentaha niini mao nga ang katukma sa pagproseso gamay ra. Busa, ang uga nga pag-ukit natawo sa palibot sa 1970. Ang uga nga pag-ukit wala mogamit sa usa ka solusyon, apan naggamit sa gas sa pag-igo sa substrate nga nawong aron sa pagkalot niini, nga gihulagway sa taas nga katukma sa pagproseso.
"Isotropy" ug "Anisotropy"
Kung gipaila ang kalainan tali sa basa nga pagkulit ug uga nga pagkulit, ang hinungdanon nga mga pulong mao ang "isotropic" ug "anisotropic". Ang Isotropy nagpasabot nga ang pisikal nga mga kabtangan sa butang ug luna dili mausab sa direksyon, ug ang anisotropy nagpasabot nga ang pisikal nga mga kabtangan sa butang ug luna magkalahi sa direksyon.
Ang isotropic etching nagpasabot nga ang pag-ukit nagagikan sa samang kantidad sa palibot sa usa ka punto, ug ang anisotropic nga pag-ukit nagpasabot nga ang pag-ukit nagapadayon sa lain-laing direksyon sa palibot sa usa ka punto. Pananglitan, sa pag-etching sa panahon sa paghimo sa semiconductor, ang anisotropic etching kanunay nga gipili aron ang target nga direksyon lamang ang ma-scrap, nga magbilin sa ubang mga direksyon nga wala'y labot.
Mga hulagway sa "Isotropic Etch" ug "Anisotropic Etch"
Basa nga etching gamit ang mga kemikal.
Ang basa nga etching naggamit sa kemikal nga reaksyon tali sa kemikal ug substrate. Uban niini nga pamaagi, ang anisotropic etching dili imposible, apan kini mas lisud kay sa isotropic etching. Adunay daghang mga pagdili sa kombinasyon sa mga solusyon ug mga materyales, ug ang mga kondisyon sama sa temperatura sa substrate, konsentrasyon sa solusyon, ug kantidad sa pagdugang kinahanglan nga hugot nga kontrolon.
Bisan unsa pa ka maayo ang mga kondisyon nga gipasibo, ang basa nga pag-ukit lisud nga makab-ot ang maayong pagproseso nga ubos sa 1 μm. Usa ka rason niini mao ang panginahanglan sa pagkontrolar sa side etching.
Ang undercutting usa ka panghitabo nga nailhan usab nga undercutting. Bisan kung gilauman nga ang materyal matunaw lamang sa bertikal nga direksyon (depth nga direksyon) pinaagi sa basa nga pag-ukit, imposible nga hingpit nga mapugngan ang solusyon gikan sa pag-igo sa mga kilid, mao nga ang pagkatunaw sa materyal sa parallel nga direksyon dili kalikayan nga magpadayon. . Tungod niini nga panghitabo, ang basa nga pag-ukit random nga nagpatunghag mga seksyon nga mas pig-ot kaysa target nga gilapdon. Niining paagiha, kung ang pagproseso sa mga produkto nga nanginahanglan tukma nga kontrol sa karon, ang pag-reproducibility gamay ug ang katukma dili kasaligan.
Mga Ehemplo sa Posibleng Kapakyasan sa Basa nga Pag-ukit
Ngano nga ang dry etching angay alang sa micromachining
Deskripsyon sa Related Art Dry etching nga angay alang sa anisotropic etching gigamit sa semiconductor manufacturing nga mga proseso nga nagkinahanglan og high-precision processing. Ang dry etching sagad gitawag nga reactive ion etching (RIE), nga mahimo usab nga maglakip sa plasma etching ug sputter etching sa usa ka halapad nga diwa, apan kini nga artikulo magpunting sa RIE.
Aron ipatin-aw kung nganong ang anisotropic etching mas sayon sa dry etching, atong tan-awon pag-ayo ang proseso sa RIE. Sayon nga sabton pinaagi sa pagbahin sa proseso sa dry etching ug pag-scrape sa substrate ngadto sa duha ka matang: "chemical etching" ug "physical etching".
Ang kemikal nga pag-ukit mahitabo sa tulo ka mga lakang. Una, ang mga reaktibo nga gas na-adsorbed sa ibabaw. Ang mga produkto sa reaksyon naporma gikan sa reaksyon nga gas ug materyal nga substrate, ug sa katapusan ang mga produkto sa reaksyon na-desorbed. Sa sunod nga pisikal nga pag-ukit, ang substrate gikulit nga patayo paubos pinaagi sa pagbutang sa argon gas nga patayo sa substrate.
Ang kemikal nga pag-ukit mahitabo isotropically, samtang ang pisikal nga etching mahimong mahitabo anisotropically pinaagi sa pagkontrolar sa direksyon sa paggamit sa gas. Tungod niini nga pisikal nga pag-ukit, ang uga nga pag-ukit nagtugot sa dugang nga pagkontrol sa direksyon sa pag-ukit kaysa basa nga pag-ukit.
Ang uga ug basa nga pag-ukit nagkinahanglan usab sa parehas nga estrikto nga mga kondisyon sama sa basa nga pag-ukit, apan kini adunay mas taas nga reproducibility kay sa basa nga pag-ukit ug adunay daghang mas sayon nga kontrolon nga mga butang. Busa, walay duhaduha nga ang uga nga pag-ukit mas maayo sa produksiyon sa industriya.
Nganong Gikinahanglan pa ang Basa nga Etching
Kung nasabtan na nimo ang daw omnipotent dry etching, tingali maghunahuna ka kung nganong naglungtad pa ang basa nga pag-ukit. Bisan pa, ang hinungdan yano ra: ang basa nga pag-ukit naghimo sa produkto nga mas barato.
Ang nag-unang kalainan tali sa dry etching ug basa nga etching mao ang gasto. Ang mga kemikal nga gigamit sa basa nga pag-ukit dili ingon ka mahal, ug ang presyo sa kagamitan mismo giingon nga mga 1/10 sa mga kagamitan sa dry etching. Dugang pa, ang oras sa pagproseso mubo ug daghang mga substrate ang mahimong maproseso sa parehas nga oras, nga makunhuran ang gasto sa produksiyon. Ingon usa ka sangputanan, mahimo naton mapadayon nga mubu ang mga gasto sa produkto, nga maghatag usa ka bentaha sa atong mga kakompetensya. Kung ang mga kinahanglanon alang sa katukma sa pagproseso dili taas, daghang mga kompanya ang mopili sa basa nga pag-ukit alang sa bagis nga produksiyon sa masa.
Ang proseso sa pag-ukit gipaila isip usa ka proseso nga adunay papel sa teknolohiya sa microfabrication. Ang proseso sa pag-ukit halos gibahin sa basa nga pag-ukit ug uga nga pag-ukit. Kung importante ang gasto, mas maayo ang nauna, ug kung gikinahanglan ang microprocessing ubos sa 1 μm, mas maayo ang naulahi. Sa tinuud, ang usa ka proseso mahimong mapili base sa produkto nga himuon ug ang gasto, imbes kung asa ang usa nga mas maayo.
Oras sa pag-post: Abr-16-2024