I ka hana semiconductor, aia kahi ʻenehana i kapa ʻia ʻo "etching" i ka wā o ka hana ʻana o kahi substrate a i ʻole kahi kiʻi ʻoniʻoni i hana ʻia ma ka substrate. ʻO ka hoʻomohala ʻana i ka ʻenehana etching ua pāʻani i ka ʻike i ka wānana i hana ʻia e ka mea hoʻokumu ʻo Intel Gordon Moore i ka makahiki 1965 "e pālua ka hoʻohui ʻana o nā transistors i 1.5 a i 2 mau makahiki" (i kapa ʻia ʻo "Moore's Law").
ʻAʻole ʻo Etching kahi kaʻina "hoʻohui" e like me ka waiho ʻana a i ʻole ka hoʻopaʻa ʻana, akā he kaʻina "subtractive". Eia kekahi, e like me nā ʻano hana ʻoki ʻokoʻa, ua māhele ʻia i ʻelua mau ʻāpana, ʻo ia ka "wet etching" a me ka "dry etching". No ka maʻalahi, ʻo ka mua he ʻano hoʻoheheʻe a ʻo ka hope he ʻano eli.
Ma kēia ʻatikala, e wehewehe pōkole mākou i nā ʻano a me nā ʻokoʻa o kēlā me kēia ʻenehana etching, etching pulu a me ka etching maloʻo, a me nā wahi noi no kēlā me kēia mea kūpono.
Nānā o ke kaʻina hana etching
Ua ʻōlelo ʻia ua hoʻomaka ʻia ka ʻenehana etching ma ʻEulopa i ka waena o ke kenekulia 15. I kēlā manawa, ninini ʻia ka ʻakika i loko o kahi pā keleawe i kālai ʻia e ʻino ai i ke keleawe ʻole, a lilo i intaglio. ʻO nā ʻenehana lapaʻau ʻili e hoʻohana i nā hopena o ka corrosion i ʻike nui ʻia ʻo "etching."
ʻO ke kumu o ke kaʻina hana etching i ka hana semiconductor e ʻoki i ka substrate a i ʻole ke kiʻiʻoniʻoni ma ka substrate e like me ke kaha kiʻi. Ma ka hana hou ʻana i nā ʻanuʻu hoʻomākaukau o ka hoʻokumu ʻana i ke kiʻiʻoniʻoni, photolithography, a me ka etching, ua hana ʻia ka hoʻolālā planar i kahi ʻano ʻekolu-dimensional.
ʻO ka ʻokoʻa ma waena o ka etching pulu a me ka etching maloʻo
Ma hope o ke kaʻina hana photolithography, pulu a maloʻo paha ka substrate i ʻike ʻia i loko o kahi kaʻina etching.
Hoʻohana ka wet etching i kahi hoʻonā no ke kālai a ʻoki ʻana i ka ʻili. ʻOiai hiki ke hana wikiwiki a maʻalahi kēia ʻano, ʻo kona hemahema ʻo ia ka haʻahaʻa haʻahaʻa o ka pololei. No laila, hānau ʻia ka etching maloʻo ma kahi o 1970. ʻAʻole hoʻohana ka etching maloʻo i kahi hopena, akā hoʻohana i ke kinoea e paʻi i ka ʻili o ka substrate e ʻoki ai, ʻo ia ka mea i hōʻike ʻia e ka hana kiʻekiʻe.
"Isotropy" a me "Anisotropy"
Ke hoʻolauna nei i ka ʻokoʻa ma waena o ka etching pulu a me ka etching maloʻo, ʻo nā huaʻōlelo koʻikoʻi he "isotropic" a me "anisotropic". 'O ia ho'i, 'o ia ho'i, 'a'ole e loli ka waiwai kino o ka mea a me ka lewa me ka 'ao'ao, a 'o ka anisotropy 'o ia ho'i ke 'ano o ka waiwai kino o ka mea a me ka lewa me ke kuhikuhi.
'O ia ho'i, 'o ia ho'i ka ho'opuka 'ana o ka etching ma ka huina ho'okahi a puni kekahi wahi, a 'o ia ho'i 'o ke kaha 'anaisotropic, 'o ia ho'i ka hele 'ana o ka etching ma nā 'ao'ao like 'ole a puni kekahi wahi. No ka laʻana, i ke kālai ʻana i ka wā hana semiconductor, koho pinepine ʻia ka etching anisotropic i ʻoki wale ʻia ka ʻaoʻao i ʻike ʻia, a waiho i nā kuhikuhi ʻē aʻe.
Nā kiʻi o "Isotropic Etch" a me "Anisotropic Etch"
Wet etching me ka hoʻohana ʻana i nā kemika.
Hoʻohana ka wet etching i ka hopena kemika ma waena o kahi kemika a me kahi pani. Me kēia ʻano hana, ʻaʻole hiki ʻole ke etching anisotropic, akā ʻoi aku ka paʻakikī ma mua o ka etching isotropic. Nui nā kaohi i ka hui ʻana o nā haʻina a me nā mea waiwai, a ʻo nā kūlana e like me ke ʻano o ka substrate wela, ka hoʻonā ʻana, a me ka nui o ka hoʻohui e pono e hoʻomalu pono ʻia.
No ka nani o ka hoʻoponopono ʻia ʻana o nā kūlana, paʻakikī ke hoʻokō ʻana i ka hana maikaʻi ma lalo o 1 μm. ʻO kekahi kumu o kēia ka pono e hoʻomalu i ka etching ʻaoʻao.
ʻO ka undercutting kahi mea i ʻike ʻia he undercutting. ʻOiai ke manaʻolana ʻia e hoʻoheheʻe ʻia ka mea i ka ʻaoʻao kūpaʻa (hohonu hohonu) e ka etching pulu, ʻaʻole hiki ke pale loa i ka hopena mai ka paʻi ʻana i nā ʻaoʻao, no laila e hoʻomau ʻia ka hoʻoheheʻe ʻana o ka mea ma ke ala like. . Ma muli o kēia hiʻohiʻona, hoʻohua ʻole ʻia nā ʻāpana i ʻoi aku ka liʻiliʻi ma mua o ka laula i kuhi ʻia. Ma kēia ala, i ka wā e hana ai i nā huahana e koi ana i ka mana o kēia manawa, haʻahaʻa ka reproducibility a ʻaʻole hiki ke hilinaʻi ʻia ka pololei.
Nā Laʻana o ka Hiki ʻole i ka Wet Etching
No ke aha e kūpono ai ka etching maloʻo no ka micromachining
Hoʻohana ʻia ka wehewehe ʻana o ka Art Dry etching e pili ana i ka etching anisotropic i nā kaʻina hana semiconductor e koi ana i ka hana kiʻekiʻe. Ua kapa pinepine ʻia ka etching maloʻo e like me ka reactive ion etching (RIE), hiki ke hoʻokomo pū i ka etching plasma a me ka etching sputter ma ke ʻano ākea, akā e nānā kēia ʻatikala i ka RIE.
No ka wehewehe ʻana i ke kumu o ka maʻalahi o ka etching anisotropic me ka etching maloʻo, e nānā pono kākou i ke kaʻina RIE. He mea maʻalahi ka hoʻomaopopo ʻana ma ka hoʻokaʻawale ʻana i ke kaʻina hana o ka etching maloʻo a me ka ʻoki ʻana i ka substrate i ʻelua ʻano: "chemical etching" a me "physical etching".
Hana ʻia ka etching kemika ma ʻekolu mau ʻanuʻu. ʻO ka mua, hoʻopili ʻia nā kinoea reactive ma ka ʻili. Hoʻokumu ʻia nā huahana Reaction mai ke kinoea hoʻoheheʻe a me nā mea substrate, a ma ka hope e hoʻopau ʻia nā huahana hopena. Ma ke kaha kino ma hope mai, ua kālai ʻia ka substrate i lalo me ka hoʻohana ʻana i ke kinoea argon ma ke kū pololei i ka substrate.
Hiki ke kalai kemika ma ka isotropically, akā, hiki ke ho'ohehe'e kino i ka anisotropic ma ka ho'omalu 'ana i ke kuhikuhi o ka ho'ohana kinoea. Ma muli o kēia etching kino, hiki i ka etching maloʻo ke hoʻomalu i ke kuhikuhi etching ma mua o ka etching pulu.
Pono ke kalai maloʻo a me ka pulu i nā kūlana koʻikoʻi e like me ka etching pulu, akā ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka reproducibility ma mua o ka etching pulu a he nui nā mea maʻalahi. No laila, ʻaʻohe kānalua ʻoi aku ka maikaʻi o ka etching maloʻo i ka hana ʻoihana.
No ke aha e pono ai ka wet etching
Ke hoʻomaopopo ʻoe i ke ʻano omnipotent dry etching, hiki paha iā ʻoe ke noʻonoʻo i ke kumu e mau ai ka etching pulu. Eia naʻe, maʻalahi ke kumu: ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka huahana etching.
ʻO ka ʻokoʻa nui ma waena o ka etching maloʻo a me ka etching pulu ka uku. ʻAʻole ʻoi aku ke kumukūʻai o nā kemika i hoʻohana ʻia i ka etching pulu, a ʻo ke kumu kūʻai o nā lako ponoʻī i ʻōlelo ʻia ma kahi o 1/10 o nā lako etching maloʻo. Eia kekahi, he pōkole ka manawa hana a hiki ke hana ʻia nā substrate he nui i ka manawa like, e hōʻemi ana i nā kumukūʻai hana. ʻO ka hopena, hiki iā mākou ke mālama haʻahaʻa i nā kumukūʻai huahana, e hāʻawi iā mākou i ka lanakila ma luna o kā mākou mea hoʻokūkū. Inā ʻaʻole kiʻekiʻe nā koi no ka hoʻoili ʻana i ka pololei, nui nā ʻoihana e koho i ka etching pulu no ka hana nui.
Ua hoʻokomo ʻia ke kaʻina hana etching ma ke ʻano he kaʻina hana i ka ʻenehana microfabrication. Hoʻokaʻawale ʻia ke kaʻina hana etching i ka etching pulu a me ka etching maloʻo. Inā nui ke kumukūʻai, ʻoi aku ka maikaʻi o ka mea mua, a inā koi ʻia ka microprocessing ma lalo o 1 μm, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hope. ʻO ke kūpono, hiki ke koho ʻia kahi kaʻina ma muli o ka huahana e hana ʻia a me ke kumukūʻai, ma mua o ka mea ʻoi aku ka maikaʻi.
Ka manawa hoʻouna: Apr-16-2024