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.

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