איכול יבש

איכול יבש הוא שלב של הסרת שכבת חומר בייצור התקני מוליכים למחצה וצגים שטוחים, ומתבצע לאחר שלב הפוטוליתוגרפיה.

קיים לעומתו גם תהליך של איכול רטוב, שהוא איכול באמצעות נוזל מאכל, למשל חומצה הידרופלואורית עבור התקני סיליקון. איכול יבש מדויק יותר, אך איטי יותר ומשאיר פני שטח חלקים פחות מהאיכול הרטוב. לכן נהוג לטבול את הפרוסה באמבט של נוזל מאכל אחרי האיכול היבש.

תהליך האיכול היבש משמש לרוב לאיכול חומרים בעלי התנגדות כימית גבוהה, שאינם נוחים לאיכול רטוב (לעיתים קרובות חומצות לאיכול מתכות וחומרים בעלי התנגדות כימית נמוכה).

האיכול היבש מתבצע בשלוש שיטות, אשר בכולן מתנתקים חלקי החומר מהשכבה עליה הם מונחים:

1. איכול בפלזמה
2. הפגזת החומר ביונים (כרסום יוני)
3. איכול בגז ראקטיבי (RIE)

הקדמה - פוטוליתוגרפיה

האיכול היבש הוא חלק מתהליך ארוך יותר של פוטוליתוגרפיה, שהוא התהליך הכמעט בלעדי לייצור התקני מוליכים למחצה. בתהליך זה מגדלים שכבות של חומרים שונים (מוליכים, מוליכים למחצה ומבודדים) ולאחר מכן מעתיקים לשכבות אלה דוגמת מעגל חשמלי אשר מוטבע מראש במסכה. דרך המסכה עוברת קרינה, בדרך כלל UV, אשר משנה את תכונת החומר בו היא פוגעת, שהוא פוטורזיסט. במקום בו הפוטורזיסט שינה את תכונותיו ניתן להסירו וכך לחשוף את שכבת החומר אותו יש לאכל. עתה משהוא חשוף, מאכלים אותו בהפעלת תהליך האיכול היבש.

איכול בפלזמה

• פלזמה של גזים הלוגנים מאכלת אלומיניום, תחמוצת סיליקון, סיליקון ניטריד, פולימרים ועוד. משתמשים לרוב בפלזמה המאכלת פוטורזיסט באיטיות רבה יחסית. ניתן להשתמש בגזים המכילים פלואור כמו CF4, CH, NF3, כלור או בתרכובות כלור, וכן תרכובות יוד וברום.

הפרמטרים העיקריים השולטים על איכות האיכול הם:

• הרכב הגז
• הלחץ החלקי בתא וקצב הזרימה או מהירות השאיבה
• מבנה תא הריאקציה - החומרים מהם הוא עשוי, צורתו, אופן חיבור המתח החשמלי (רגיל או RIE)
• העירור - תדר העבודה, הספק
• הטמפרטורה
• איכות הפוטורזיסט
• איכות השטח המתאכל - תלוי בניקוי

כרסום יוני

כרסום יוני מתבצע באמצעות יונים הפוגעים בפני השטח ומתיזים חומר. המקור המקובל ליצירת יונים קרוי על שם קאופמן (Harold R. Kaufman).

איכול גז ראקטיבי (RIE)

איכול ריאקטיבי מבוסס על שילוב של איכול כימי, כמו באיכול בפלזמה, עם כרסום (או התזה) על ידי היונים הפוגעים בשטח. תכונותיו:

• איכול RIE הוא אנאיזוטרופי, כלומר ישנה כיווניות באיכול.
• הפרוסות מחוברות לאלקטרודת ה-RF
• הלחץ החלקי נמוך בהרבה מאשר באיכול בפלזמה
• הכימיה נותנת את הסלקטיביות

ראו גם

• פוטוליתוגרפיה