L’incisione a secco è uno dei due principali processi di incisione utilizzati nella microelettronica e in alcuni processi di lavorazione dei semiconduttori. A differenza dell’incisione a umido, l’incisione a secco non immerge il materiale da incidere in sostanze chimiche liquide. Invece, utilizza gas o processi fisici per incidere o creare piccoli canali di taglio nel materiale. L’incisione a secco è più costosa dell’incisione a umido ma consente una maggiore precisione nel tipo di canali creati.
I produttori spesso decidono tra l’utilizzo di tecniche di incisione a secco oa umido in base alla precisione richiesta nei canali incisi. Se i canali devono essere particolarmente profondi, o di forma specifica, ad esempio con lati verticali, si desidera l’incisione a secco. Il costo, tuttavia, è anche una considerazione, poiché l’incisione a secco costa notevolmente di più dell’incisione a umido.
Sia nell’incisione a umido che a secco, l’area del materiale che il produttore non vuole incidere – solitamente chiamata wafer nella lavorazione microelettronica – è coperta da una sostanza non reattiva o mascherata. Una volta mascherato, il materiale viene sottoposto a un tipo di attacco al plasma, che lo espone a una sostanza chimica gassosa come il fluoruro di idrogeno, o sottoposto a processi fisici, come la fresatura a fascio ionico, che crea l’incisione senza l’uso di gas.
Esistono tre tipi di incisione al plasma. Il primo, l’incisione ionica di reazione (RIE), crea canali attraverso una reazione chimica che avviene tra gli ioni nel plasma e la superficie del wafer, che rimuove piccole quantità del wafer. RIE consente una variazione nella struttura del canale, da quasi diritto a completamente arrotondato. Il secondo processo di attacco al plasma, fase vapore, differisce dal RIE solo per la sua semplice impostazione. La fase vapore consente tuttavia una minore variazione nel tipo di canali prodotti.
La terza tecnica, l’incisione a spruzzo, utilizza anche ioni per incidere i wafer. Gli ioni in RIE e in fase vapore si siedono sulla superficie del wafer e reagiscono con il materiale. L’incisione a spruzzo, al contrario, bombarda il materiale con ioni per ritagliare i canali specificati.
I produttori devono sempre rimuovere rapidamente i sottoprodotti prodotti durante il processo di incisione. Questi sottoprodotti possono impedire l’attacco completo se si condensano sulla superficie del wafer. Spesso vengono rimossi riportandoli allo stato gassoso prima che il processo di incisione sia completo.
Un attributo dell’incisione a secco è la capacità della reazione chimica di avvenire in una sola direzione. Chiamato anisotropia, questo fenomeno consente di incidere i canali senza che la reazione tocchi le aree mascherate del wafer. Di solito questo significa che la reazione avviene in direzione verticale.