Droog etsen versus nat etsen

In semiconductor fabrication, etching is one of the major steps, along with photolithography and thin-film deposition. It involves removing unwanted materials from the surface of a wafer using chemical or physical methods. This step is carried out after coating, photolithography, and developing. It is used to remove the exposed thin film material, leaving only the desired portion of the wafer, and then removing the excess photoresist. These steps are repeated numerous times to create complex integrated circuits.

Etsen wordt ingedeeld in twee categorieën: droog etsen en nat etsen. Bij droog etsen worden reactieve gassen en plasma-etsen gebruikt, terwijl bij nat etsen het materiaal in een corrosieoplossing wordt ondergedompeld om het te corroderen. Droog etsen maakt anisotroop etsen mogelijk, wat betekent dat alleen de verticale richting van het materiaal wordt geëtst zonder het dwarsmateriaal te beïnvloeden. Dit zorgt voor een getrouwe overdracht van kleine afbeeldingen. Daarentegen is nat etsen niet controleerbaar, wat de breedte van de lijn kan verkleinen of zelfs de lijn zelf kan vernietigen. Dit resulteert in productiechips van slechte kwaliteit.

Droog etsen wordt geclassificeerd in fysiek etsen, chemisch etsen en fysisch-chemisch etsen op basis van het gebruikte ionenetsmechanisme. Fysiek etsen is zeer directioneel en kan anisotropisch etsen zijn, maar niet selectief etsen. Chemisch etsen maakt gebruik van plasma in de chemische activiteit van de atomaire groep en het te etsen materiaal om het doel van het etsen te bereiken. Het heeft een goede selectiviteit, maar de anisotropie is slecht vanwege de kern van het etsen of de chemische reactie.