Quels sont les avantages et les inconvénients de la gravure sèche et de la gravure humide ?

1. Que sont la gravure sèche et humide ?

La gravure sèche est une technique qui n'utilise aucun liquide, mais qui utilise du plasma ou des gaz réactifs pour graver le matériau solide à la surface de la plaquette. Cette méthode est indispensable dans la production de la plupart des produits à puce, tels que les mémoires DRAM et Flash, pour lesquels la gravure humide ne peut pas être utilisée. La gravure humide, quant à elle, implique l'utilisation de solutions chimiques liquides pour graver le matériau solide à la surface de la tranche. Bien qu'elle ne soit pas universellement applicable à tous les produits à puce, la gravure humide est largement utilisée dans les emballages au niveau des tranches, les MEMS, les dispositifs optoélectroniques et le photovoltaïque.

2. Quelles sont les caractéristiques de la gravure sèche et humide ?

Tout d’abord, clarifions les concepts de gravure isotrope et anisotrope. La gravure isotrope fait référence à un taux de gravure uniforme dans toutes les directions sur le même plan, semblable à la façon dont les ondulations se propagent uniformément lorsqu'une pierre est lancée dans une eau calme. La gravure anisotrope signifie que la vitesse de gravure varie dans différentes directions sur le même plan.

La gravure humide est isotrope. Lorsque la tranche entre en contact avec la solution de gravure, elle grave vers le bas tout en provoquant également une gravure latérale. Cette gravure latérale peut affecter la largeur de ligne définie, conduisant à des écarts de gravure importants. Ainsi, la gravure humide est difficile à contrôler avec précision pour les formes de gravure, ce qui la rend moins adaptée aux caractéristiques inférieures à 2 micromètres.

En revanche, la gravure sèche permet un contrôle plus précis de la forme de gravure et offre des méthodes de gravure plus flexibles. La gravure sèche peut réaliser une gravure à la fois isotrope et anisotrope. La gravure anisotrope peut produire des profils coniques (angle <90 degrés) et verticaux (angle ≈90 degrés).

Pour résumer :

1.1 Avantages de la gravure sèche (par exemple, RIE)

Directionnalité : Peut atteindre une directivité élevée, ce qui se traduit par des parois latérales verticales et des rapports d’aspect élevés.

Sélectivité : peut optimiser la sélectivité de la gravure en choisissant des gaz et des paramètres de gravure spécifiques.

Haute résolution : convient aux détails fins et à la gravure de tranchées profondes.

1.2 Avantages de la gravure humide

Simplicité et rentabilité : Les liquides et équipements de gravure sont généralement plus économiques que ceux utilisés pour la gravure sèche.

Uniformité : Fournit une gravure uniforme sur toute la tranche.

Aucun équipement complexe n'est nécessaire : ne nécessite généralement qu'un bain de trempage ou un équipement de revêtement par rotation.

3. Choisir entre la gravure sèche et humide

Premièrement, en fonction des exigences du processus du produit à puce, si seule la gravure sèche peut accomplir la tâche de gravure, choisissez la gravure sèche. Si la gravure sèche et humide peut répondre aux exigences, la gravure humide est généralement préférée en raison de sa rentabilité. Si un contrôle précis de la largeur des lignes ou des angles verticaux/coniques est nécessaire, optez pour la gravure sèche.

Toutefois, certaines structures particulières doivent être gravées par gravure humide. Par exemple, dans les MEMS, la structure pyramidale inversée du silicium gravé ne peut être obtenue que par gravure humide.**