Apa Kelebihan dan Kekurangan Etsa Kering dan Etsa Basah?

1. Apa itu Etsa Kering dan Basah?

Etsa kering adalah teknik yang tidak melibatkan cairan apa pun, melainkan menggunakan plasma atau gas reaktif untuk mengetsa bahan padat pada permukaan wafer. Metode ini sangat diperlukan dalam produksi sebagian besar produk chip, seperti DRAM dan memori Flash, yang tidak dapat menggunakan etsa basah. Etsa basah, sebaliknya, melibatkan penggunaan larutan kimia cair untuk mengetsa bahan padat pada permukaan wafer. Meskipun tidak berlaku secara universal untuk semua produk chip, etsa basah banyak digunakan dalam kemasan tingkat wafer, MEMS, perangkat optoelektronik, dan fotovoltaik.

2. Apa Ciri-ciri Etsa Kering dan Basah?

Pertama, mari kita perjelas konsep etsa isotropik dan anisotropik. Etsa isotropik mengacu pada laju etsa yang seragam ke segala arah pada bidang yang sama, mirip dengan bagaimana riak menyebar secara seragam ketika sebuah batu dilempar ke dalam air yang tenang. Etsa anisotropik berarti laju etsa bervariasi dalam arah berbeda pada bidang yang sama.

Etsa basah bersifat isotropik. Ketika wafer bersentuhan dengan larutan etsa, wafer akan tergores ke bawah sekaligus menyebabkan etsa lateral. Pengetsaan lateral ini dapat mempengaruhi lebar garis yang ditentukan, menyebabkan penyimpangan pengetsaan yang signifikan. Oleh karena itu, etsa basah sulit dikontrol secara tepat untuk bentuk etsa, sehingga kurang cocok untuk fitur yang lebih kecil dari 2 mikrometer.

Sebaliknya, etsa kering memungkinkan kontrol bentuk etsa yang lebih presisi dan menawarkan metode etsa yang lebih fleksibel. Etsa kering dapat menghasilkan etsa isotropik dan anisotropik. Etsa anisotropik dapat menghasilkan profil meruncing (sudut <90 derajat) dan vertikal (sudut ≈90 derajat).

Untuk meringkas:

1.1 Keuntungan Etsa Kering (misalnya RIE)

Directionality: Dapat mencapai arah yang tinggi, menghasilkan dinding samping vertikal dan rasio aspek yang tinggi.

Selektivitas: Dapat mengoptimalkan selektivitas etsa dengan memilih gas dan parameter etsa tertentu.

Resolusi Tinggi: Cocok untuk fitur halus dan etsa parit yang dalam.

1.2 Keuntungan Etsa Basah

Kesederhanaan dan Efektivitas Biaya: Cairan dan peralatan etsa umumnya lebih ekonomis dibandingkan yang digunakan untuk etsa kering.

Keseragaman: Memberikan etsa seragam di seluruh wafer.

Tidak Perlu Peralatan Rumit: Biasanya hanya memerlukan peralatan pencelupan atau pelapisan.

3. Memilih Antara Etsa Kering dan Basah

Pertama, berdasarkan persyaratan proses produk chip, jika hanya etsa kering yang dapat menyelesaikan tugas etsa, pilih etsa kering. Jika etsa kering dan basah dapat memenuhi persyaratan, etsa basah umumnya lebih disukai karena hemat biaya. Jika diperlukan kontrol yang tepat terhadap lebar garis atau sudut vertikal/meruncing, pilihlah etsa kering.

Namun, struktur khusus tertentu harus digores menggunakan etsa basah. Misalnya, dalam MEMS, struktur piramida terbalik dari silikon tergores hanya dapat dicapai melalui etsa basah.**