Was ist Nassätzen von Wafern?
Beim Nassätzen wird eine Schicht auf dem Wafer mit Hilfe einer chemischen Flüssigkeit gezielt entfernt. Die Chemikalie reagiert mit dem Material und löst es ab, sodass es abgetragen werden kann.
Dabei wird der Wafer entweder in eine Ätzlösung getaucht oder mit ihr benetzt. Die Lösung greift nur die ungeschützten Bereiche an und entfernt dort Material. Die Bereiche, die erhalten bleiben sollen, werden vorher durch eine Maskenschicht geschützt – zum Beispiel aus Fotolack oder Oxid.
Ein großer Vorteil des Nassätzens ist, dass es sehr selektiv sein kann: Die verwendeten Chemikalien lassen sich so auswählen, dass sie bestimmte Materialien gezielt angreifen, während andere Schichten möglichst unverändert bleiben.
Was ist beim Wafer ätzen zu beachten?
RENA Technologies verfügt über langjährige Erfahrung in der nasschemischen Waferbearbeitung und das notwendige Prozess-Know-how, um für unterschiedlichste Materialien und Substrate optimale Ätzergebnisse zu erzielen. Für jede Anwendung werden spezifische Ätzmischungen eingesetzt, die gezielt auf ihre Verträglichkeit mit den jeweiligen Schichten abgestimmt sind. Eine hohe Selektivität ist dabei essenziell, um unerwünschten Materialabtrag an benachbarten oder darunterliegenden Schichten zuverlässig zu vermeiden.
Nasschemische Ätzprozesse stellen hohe Anforderungen an die schützende Masken- bzw. Lackschicht. RENA Technologies berücksichtigt hierbei nicht nur die Auswahl eines geeigneten Resists, sondern auch das eingesetzte Ätzmedium, die Ätzdauer sowie die Ätztemperatur, die die Reaktionsgeschwindigkeit maßgeblich beeinflussen. Ebenso fließen die Haftungseigenschaften des Resists auf dem jeweiligen Substrat in die Prozessauslegung ein, um Unterätzung oder Strukturverluste zu verhindern.
Die Wafer werden während des Prozesses in eine Ätzlösung getaucht oder mit dieser benetzt. Die Chemikalie reagiert gezielt mit den ungeschützten Bereichen des Materials, während maskierte Bereiche zuverlässig geschützt bleiben. Da nasschemische Ätzverfahren in vielen Fällen ein isotropes Ätzverhalten aufweisen, wird der potenzielle seitliche Materialabtrag bereits in der Prozessentwicklung berücksichtigt.
Um stets die bestmögliche Prozessstabilität und Qualität zu gewährleisten, werden in ausführlichen Tests im RENA F&E-Labor die Ätzchemie und Prozessparameter sorgfältig untersucht. Dabei wird die optimale Zusammensetzung der Ätzlösung sowie der gesamte Prozessablauf individuell auf die jeweilige Anwendung abgestimmt.
Nach der nasschemischen Ätzung erfolgt ein intensives, mehrstufiges Spülen mit deionisiertem Wasser (DI-Wasser). Dadurch werden Ätzmittelreste – auch solche, die in die Lackschicht eingedrungen sind – vollständig entfernt und spätere Schädigungen oder Delamination des Lacks zuverlässig vermieden.
Die wichtigsten Faktoren beim Waferätzen – auf einen Blick:
Langjährige Prozess- und Anlagenkompetenz von RENA Technologies
Anwendungsspezifische Ätzmischungen für unterschiedliche Materialien
Hohe Anforderungen an Masken- und Lackschichten
Kontrolle von: Ätzmedium, Ätzdauer, Ätztemperatur
Berücksichtigung von isotropem Ätzverhalten und Unterätzung
Prozessentwicklung und Optimierung im RENA F&E-Labor
Gründliches Spülen mit DI-Wasser nach dem Ätzprozess
Warum ist Nassätzen die wirtschaftliche und prozessstabile Lösung für die Halbleiterfertigung?
Nasschemische Ätzprozesse bieten in der Halbleiterfertigung entscheidende wirtschaftliche Vorteile – insbesondere, wenn sie auf der langjährigen Prozess- und Anlagenkompetenz von RENA Technologies basieren. Im Vergleich zu plasmaunterstützten Trockenätzverfahren ermöglichen sie hohe Ätzraten, kurze Prozesszeiten und damit eine effiziente Nutzung der Produktionskapazitäten.
Die von RENA Technologies entwickelten nasschemische Anlagen zeichnen sich durch eine robuste und zugleich flexible Anlagentechnik aus. Sie sind konsequent auf hohen Durchsatz, Prozessstabilität und Reproduzierbarkeit in der Serienfertigung ausgelegt – bei gleichzeitig niedrigen Betriebskosten.
Gerade für großvolumige Produktionsprozesse ist Nassätzen damit eine wirtschaftlich überzeugende Lösung. In Kombination mit umfassendem Prozess-Know-how und individuell abgestimmten Anwendungen ermöglicht RENA Technologies einen selektiven und zuverlässigen Schichtabtrag, eine reproduzierbare Oberflächenvorbereitung sowie eine stabile, effiziente Serienproduktion.
Auch im Zeitalter hochentwickelter Trockenätztechnologien bleibt Nassätzen ein unverzichtbarer Bestandteil moderner Halbleiterprozesse. Mit den Nassätzlösungen von RENA Technologies profitieren Kunden von maximaler Prozesssicherheit, hoher Produktqualität und nachhaltiger Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung leistungsfähiger und zuverlässiger Halbleiterbauelemente.
Die Vorteile auf einen Blick:
Hohe Ätzraten und kurze Prozesszeiten
Hoher Durchsatz in der Serienfertigung
Stabile, reproduzierbare Prozesse
Niedrige Betriebskosten
Unverzichtbar für moderne Halbleiterfertigung
