Kas yra sausas ofortas?

Sausasis ėsdinimas yra vienas iš dviejų pagrindinių ėsdinimo procesų, naudojamų mikroelektronikoje ir kai kuriuose puslaidininkių apdorojime. Skirtingai nuo šlapiojo ėsdinimo, sausas ėsdinimas nepaneria ėsdinamos medžiagos į skystas chemines medžiagas. Vietoj to, jis naudoja dujas arba fizinius procesus, kad išgraviruotų arba sukurtų mažus pjūvius medžiagoje. Sausasis ėsdinimas yra brangesnis nei šlapiasis ėsdinimas, tačiau leidžia sukurti didesnį kanalų tipo tikslumą.

Gamintojai dažnai nusprendžia naudoti sauso ar šlapio ėsdinimo metodus, pirmiausia atsižvelgdami į išgraviruotų kanalų tikslumą. Jei kanalai turi būti ypač gilūs arba tam tikros formos, pvz., vertikalių kraštų, pageidautina sauso ėsdinimo. Tačiau taip pat reikia atsižvelgti į kainą, nes sausas ėsdinimas kainuoja daug daugiau nei šlapias ėsdinimas.

Tiek šlapio, tiek sauso ėsdinimo metu medžiagos plotas, kurio gamintojas nenori išgraviruoti (paprastai vadinamas plokštele mikroelektroninio apdorojimo metu), yra padengtas nereaguojančia medžiaga arba užmaskuotas. Užmaskuota medžiaga yra arba ėsdinama plazmoje, kuri veikia ją dujine chemine medžiaga, pvz., vandenilio fluoridu, arba fiziniais procesais, pvz., malimu jonų pluoštu, kuris sukuria ėsdinimą nenaudojant dujų.

Yra trys plazminio ėsdinimo tipai. Pirmasis, reakcijos jonų ėsdinimas (RIE), sukuria kanalus per cheminę reakciją, kuri vyksta tarp plazmoje esančių jonų ir plokštelės paviršiaus, pašalinant nedidelius plokštelės kiekius. RIE leidžia keisti kanalo struktūrą nuo beveik tiesios iki visiškai suapvalintos. Antrasis plazminio ėsdinimo procesas, garų fazė, skiriasi nuo RIE tik paprastu nustatymu. Tačiau garų fazė leidžia mažiau keisti gaminamų kanalų tipą.

Trečiasis metodas, ėsdinimas purškimu, taip pat naudoja jonus plokštelėms ėsdinti. RIE ir garų fazės jonai sėdi ant plokštelės paviršiaus ir reaguoja su medžiaga. Priešingai, ėsdinimas purškimu bombarduoja medžiagą jonais, kad iškirstų nurodytus kanalus.

Gamintojai visada turi greitai pašalinti šalutinius produktus, kurie susidaro ėsdinimo proceso metu. Šie šalutiniai produktai gali neleisti visiškai ėsdinti, jei jie kondensuojasi ant plokštelės paviršiaus. Dažnai jie pašalinami grąžinant jas į dujinę būseną prieš baigiant ėsdinimo procesą.
Vienas iš sausojo ėsdinimo savybių yra cheminės reakcijos gebėjimas vykti tik viena kryptimi. Šis reiškinys, vadinamas anizotropija, leidžia išgraviruoti kanalus, nepaliečiant užmaskuotų plokštelės sričių. Paprastai tai reiškia, kad reakcija vyksta vertikalia kryptimi.