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Reaktives Ionenätzen (RIE): Schlüsseltechnologie der Mikrofabrikation

Zweck & Prinzip

Reaktives Ionenätzen (Reactive Ion Etching, RIE) entfernt Material von Halbleiter-Wafern (Si, GaAs, etc.) im Mikro-/Nanometerbereich. Trockenätzverfahren (keine Flüssigkeiten) – chemisch-physikalisch durch reaktives Plasma.

Anlagenaufbau

Plasma-Physik

ICP-RIE (Inductively Coupled Plasma)

Separate ICP-Quelle (Spule) erzeugt hochdichtes Plasma → unabhängig von Bias-Leistung am Substrat. Hohe Ätzraten, gute Selektivität, geringe Schädigung.

RIE vs. Nassätzen (Wet Etching)

MerkmalRIE (Trocken)Nassätzen
Selektivität/AnisotropieHoch (senkrechte Profile)Isotrop (Unterätzung)
Toxizität/AbfallGeringerSäuren/Laugen → Giftmüll
KostenHöher (Anlage, Vakuum, Gase)Niedriger
AnwendungHigh-End-IC, MEMS, NanostrukturenEinfache Strukturen, Kostensensitiv

Nachteile

Hohe Investitionskosten, komplexe Prozessführung, Ladungsschäden (Charging Damage) bei Isolatoren, Aschenbildung (Polymer-Rückstände).

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