Ätzen

Nasschemisches Ätzen

Zur Strukturübertragung in das Halbleitermaterial und in die aufgebrachten Schichten werden eine Vielzahl von Ätzverfahren eingesetzt. Nass- und trockenchemische Ätzverfahren ergänzen sich dabei in Abhängigkeit vom Material und vom Ziel der Strukturierung. Erfahrungen auf dem Gebiet des nasschemischen Ätzens liegen vor allem bei der Ausnutzung seiner Besonderheiten vor:

• Kristallographisches Ätzen und Ausbildung der gewünschten Flankengeometrie
• Gezielte Unterätzung von Strukturen
• Materialselektives Ätzen mit Ätzstopp
• Materialspezifische Endpunkterkennung des Ätzvorganges

Zur Erzielung der notwendigen Homogenität und Reproduzierbarkeit des Ätz- und Spülvorganges werden automatisierte Ätzanlagen eingesetzt:

• Ätzprozessor Hamatech HME 900
• Ätzprozessor SSEC M 3300

Spezialanwendungen und unkritische Ätzschritte können alternativ auf den vorhandenen Nassbänken im Laminarflow manuell durchgeführt werden.

Zum Trockenätzen stehen zurzeit 10 Plasmaätzer zur Verfügung, mit denen alle Anforderungen im Frontend- und Backend-Prozess abgedeckt werden können.

Im Einzelnen sind das folgende Maschinen (Hersteller SENTECH Instruments):

• 4 RIE-Reaktoren des Typs SI591 (Prozessgase O₂, SF₆, CF₄, BCl₃, Cl₂, Ar)
• 3 RIE-Reaktoren des Typs SI100 (Prozessgase O₂, SF₆, CF₄)
• 2 ICP-Reaktoren des Typs SI500 (Prozessgase O₂, SF₆, BCl₃, Cl₂, Ar, He)
• 1 RIE-Reaktor des Typs SI500 RIE (Prozessgase O₂, BCl₃, Cl₂, Ar, He)

Mit diesem Equipment werden u.a. folgende Materialien bearbeitet:

• Polymere (Foto- und Elektronenstrahllacke, Polyimide, BCB, SU8, ...)
• Dielektrika (SiNx, SiO₂, ...)
• Metalle (Pt, Au, W, WSix, WSiNx, Al, Ti, Ge, ...)
• III-V-Halbleiter (GaAs, AlGaAs, InGaAs, InGaP, InGaAsP, InP, GaN, AlGaN ...)

Als prozessbegleitende Analytik werden eingesetzt:

• 7 Laser-Interferometer vom Typ NANOMES (GF-Messtechnik)

Neben den üblichen Standard-Ätzprozessen (Strukturübertragungen, Oberflächenreinigung und -aktivierung) sind folgende Highlight-Ätzprozesse etabliert:

• Emitter-Strukturierung für GaAs-HBTs
• Ridge- und Gitter-Ätzungen von Laserstrukturen
• GaAs- und InP-VCSEL-Ätzungen
• GaAs-Via-Ätzungen im Rückseitenprozess
• SiC-Via-Ätzungen im Rückseitenprozess 
• GaN/AlGaN-Strukturierungen für Laser und HEMT
• AlN/Saphir-Strukturierungen