Reaktives Ionenätzen ist eine Technologie, die in der Mikrofabrikation verwendet wird, um Substanzen von Wafern zu entfernen. Wafer sind kleine Halbleiterstreifen, die bei der Herstellung von Mikrogeräten verwendet werden, und die reaktive Ionenätztechnologie stellt sicher, dass sie frei von Materialien bleiben, die ihre Wirksamkeit beeinträchtigen könnten. Mikrofabrikationsverfahren werden mit speziell entwickelten Geräten durchgeführt, die die zu entfernende Substanz lokalisieren, ohne die Integrität des Wafers zu beeinträchtigen.
Die gebräuchlichste Vorrichtung zum reaktiven Ionenätzen besteht aus einer zylinderförmigen Vakuumkammer mit einem isolierten Halter für den Wafer, der am unteren Teil der Kammer angebracht ist. Im oberen Teil des Gefäßes befinden sich kleine Löcher, die Gas einlassen. Abhängig von den individuellen Anforderungen eines bestimmten Wafers werden verschiedene Arten von Gasen verwendet.
Induktiv gekoppeltes Plasma ist ein weiterer Modus dieser Technologie. Bei diesem Gerät wird das Plasma durch ein hochspezialisiertes Magnetfeld erzeugt. Es ist nicht ungewöhnlich, mit dieser Methode hohe Plasmakonzentrationen zu erreichen.
Reaktives Ionenätzplasma ist ein chemisch reaktiver Aggregatzustand, der durch das eher standardmäßige elektromagnetische Hochfrequenzfeld (RF) erzeugt wird. Ionen innerhalb des Plasmas haben eine ungewöhnlich hohe Energiemenge. Diese Ionen reagieren auf die Trümmer auf einem Wafer und arbeiten daran, die Defekte auf seiner Oberfläche zu entfernen.
Der chemische Prozess beim reaktiven Ionenätzen ist vielschichtig. Zuerst wird ein beträchtliches elektromagnetisches Feld an die Waferkammer gesendet. Das Feld schwingt dann, wodurch die Gasmoleküle im Gefäß ionisiert und ihre Elektronen entfernt werden. Dies führt zur Bildung des Plasmas.
Reaktives Ionenätzen ist eine Art einer breiteren Kategorie der Mikrofabrikationsentfernung, die als Trockenätzen bezeichnet wird. Beim Entfernen werden keine Flüssigkeiten verwendet, im Gegensatz zum Nassätzen, bei dem verschiedene Säuren und Chemikalien verwendet werden, um das gleiche Ziel zu erreichen. Da das Nassätzen eine Unterätzung des Wafers sowie erhebliche Mengen an giftigem Abfall verursacht, wird das Trockenätzen zu einem populäreren Verfahren zur chemischen Entfernung von Wafern.
Einer der Hauptnachteile des reaktiven Ionenätzens sind die Kosten. Im Vergleich zu Nassätztechniken ist es aufgrund der erforderlichen Spezialausrüstung viel teurer. Trockenätzverfahren sind jedoch im Allgemeinen viel effektiver, um schwierigere Bereiche eines Wafers zu erreichen. Es ist jedoch wichtig, sich daran zu erinnern, dass einige Jobs nicht die kleinsten Details erfordern, die diese Art des Ätzens bietet, und Nassätzverfahren können die Aufgabe genauso effektiv erfüllen.