La gravure sèche est l’un des deux principaux procédés de gravure utilisés en microélectronique et dans certains traitements de semi-conducteurs. Contrairement à la gravure humide, la gravure sèche ne submerge pas le matériau à graver dans des produits chimiques liquides. Au lieu de cela, il utilise du gaz ou des procédés physiques pour graver ou créer de petits canaux coupés dans le matériau. La gravure sèche est plus chère que la gravure humide mais permet une plus grande précision dans le type de canaux créés.
Les fabricants décident souvent entre utiliser des techniques de gravure sèche ou humide en fonction d’abord de la précision requise dans les canaux gravés. Si les canaux doivent être particulièrement profonds, ou d’une forme spécifique – comme avoir des côtés verticaux – une gravure à sec est souhaitée. Cependant, le coût est également un facteur à prendre en compte, car la gravure sèche coûte considérablement plus cher que la gravure humide.
Dans la gravure humide et sèche, la zone du matériau que le fabricant ne veut pas graver – généralement appelée plaquette dans le traitement microélectronique – est recouverte d’une substance non réactive ou masquée. Une fois masqué, le matériau est soit soumis à un type de gravure au plasma, qui l’expose à un produit chimique gazeux comme le fluorure d’hydrogène, soit soumis à un processus physique, tel que le broyage par faisceau d’ions, qui crée la gravure sans utilisation de gaz.
Il existe trois types de gravure plasma. La première, la gravure ionique par réaction (RIE), crée des canaux grâce à une réaction chimique qui se produit entre les ions du plasma et la surface de la plaquette, ce qui élimine de petites quantités de la plaquette. RIE permet une variation dans la structure des canaux, de presque droit à complètement arrondi. Le deuxième procédé de gravure plasma, en phase vapeur, ne diffère du RIE que par sa configuration simple. La phase vapeur permet cependant moins de variation dans le type de canaux produits.
La troisième technique, la gravure par pulvérisation, utilise également des ions pour graver les plaquettes. Les ions en RIE et en phase vapeur se trouvent à la surface de la plaquette et réagissent avec le matériau. La gravure par pulvérisation, en revanche, bombarde le matériau d’ions pour creuser les canaux spécifiés.
Les fabricants doivent toujours éliminer rapidement les sous-produits produits pendant le processus de gravure. Ces sous-produits peuvent empêcher la gravure complète d’avoir lieu s’ils se condensent sur la surface de la plaquette. Souvent, ils sont éliminés en les remettant à l’état gazeux avant la fin du processus de gravure.
Un attribut de la gravure sèche est la capacité de la réaction chimique à se produire dans une seule direction. Appelé anisotropie, ce phénomène permet de graver des canaux sans que la réaction ne touche les zones masquées de la plaquette. Habituellement, cela signifie que la réaction a lieu dans une direction verticale.