Ätzen

InP-HBT
InP-HBT mit nasschemisch hergestellter Topologie

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:

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

Zum Erzielen der notwendigen Homogenität und Reproduzierbarkeit des Ätz- und Spülvorganges werden automatisierte Ätzanlagen eingesetzt:

  • Ätzprozessor Hamatech HME 900
  • Ätzprozessor SSEC M 3300

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

Trockenchemisches Ätzen

Struktur in Saphir
Trockenchemisch geätzte Struktur in Saphir (Aluminiumoxid)
Gitterstruktur in GaAs
Trockenchemisch geätzte Gitterstruktur in GaAs

Zum Trockenätzen stehen mehrere Plasmaätzer zur Verfügung, mit denen alle Anforderungen im Front-end- und Back-end-Prozess abgedeckt werden können.

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

  • Anlagen des Typs SI591 (Prozessgase O2, SF6, CF4, BCl3, Cl2, Ar)
  • Anlagen des Typs SI100 (Prozessgase O2, SF6, CF4)
  • Anlagen des Typs SI500 (Prozessgase O2, SF6, BCl3, Cl2, Ar, He)
  • Anlagen des Typs SI500 RIE (Prozessgase O2, BCl3, Cl2, Ar, He)

Mit dieser Ausrüstung werden u.a. folgende Materialien bearbeitet:

  • Polymere (Foto- und Elektronenstrahllacke, Polyimide, BCB, KMPR, ...)
  • Dielektrika (SiNx, SiO2, Al2O3, Diamant, ...)
  • Metalle (Pt, Au, W, Mo, Cr, WSix, WSiNx, Al, Ti, ITO, ...)
  • Halbleiter (GaAs, AlGaAs, InGaAs, InGaP, InGaAsP, InP, GaN, AlGaN, AlN, SiC, ...)

Als prozessbegleitende Analytik werden eingesetzt:

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

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

  • Ridge- und Gitter-Ätzungen von Laserstrukturen
  • SiC-Via-Ätzungen im Rückseitenprozess 
  • GaN/AlGaN-Strukturierungen für Laser und HEMT
  • AlN/Al2O3-Strukturierungen
  • Strukturierung von BCB vias
  • Strukturierung von ITO, AlN und Diamant