డ్రై ఎచింగ్ మరియు వెట్ ఎచింగ్ యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాల వివరణాత్మక వివరణ

సెమీకండక్టర్ తయారీలో, సబ్‌స్ట్రేట్ లేదా సబ్‌స్ట్రేట్‌పై ఏర్పడిన సన్నని ఫిల్మ్ ప్రాసెసింగ్ సమయంలో “ఎచింగ్” అనే సాంకేతికత ఉంది. "ట్రాన్సిస్టర్‌ల ఏకీకరణ సాంద్రత 1.5 నుండి 2 సంవత్సరాలలో రెట్టింపు అవుతుంది" (సాధారణంగా "మూర్స్ లా" అని పిలుస్తారు) అని 1965లో ఇంటెల్ వ్యవస్థాపకుడు గోర్డాన్ మూర్ చేసిన అంచనాను సాకారం చేయడంలో ఎచింగ్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి పాత్ర పోషించింది.

చెక్కడం అనేది నిక్షేపణ లేదా బంధం వంటి “సంకలిత” ప్రక్రియ కాదు, కానీ “వ్యవకలన” ప్రక్రియ. అదనంగా, వివిధ స్క్రాపింగ్ పద్ధతుల ప్రకారం, ఇది రెండు వర్గాలుగా విభజించబడింది, అవి "తడి ఎచింగ్" మరియు "డ్రై ఎచింగ్". సరళంగా చెప్పాలంటే, మొదటిది ద్రవీభవన పద్ధతి మరియు రెండవది తవ్వే పద్ధతి.

ఈ ఆర్టికల్‌లో, ప్రతి ఎచింగ్ టెక్నాలజీ, వెట్ ఎచింగ్ మరియు డ్రై ఎచింగ్, అలాగే ప్రతి ఒక్కటి అనువైన అప్లికేషన్ ఏరియాల లక్షణాలు మరియు తేడాలను మేము క్లుప్తంగా వివరిస్తాము.

ఎచింగ్ ప్రక్రియ యొక్క అవలోకనం

ఎచింగ్ టెక్నాలజీ ఐరోపాలో 15వ శతాబ్దం మధ్యలో ఉద్భవించిందని చెబుతారు. ఆ సమయంలో, యాసిడ్‌ను చెక్కిన రాగి ప్లేట్‌లో పోసి బేర్ రాగిని తుప్పు పట్టి, ఇంటాగ్లియోను ఏర్పరుస్తుంది. తుప్పు ప్రభావాలను ఉపయోగించుకునే ఉపరితల చికిత్స పద్ధతులు విస్తృతంగా "చెక్కడం" అని పిలువబడతాయి.

సెమీకండక్టర్ తయారీలో ఎచింగ్ ప్రక్రియ యొక్క ఉద్దేశ్యం డ్రాయింగ్ ప్రకారం సబ్‌స్ట్రేట్‌పై సబ్‌స్ట్రేట్ లేదా ఫిల్మ్‌ను కత్తిరించడం. ఫిల్మ్ ఫార్మేషన్, ఫోటోలిథోగ్రఫీ మరియు ఎచింగ్ యొక్క సన్నాహక దశలను పునరావృతం చేయడం ద్వారా, ప్లానర్ నిర్మాణం త్రిమితీయ నిర్మాణంగా ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది.

తడి చెక్కడం మరియు పొడి చెక్కడం మధ్య వ్యత్యాసం

ఫోటోలిథోగ్రఫీ ప్రక్రియ తర్వాత, ఎచింగ్ ప్రక్రియలో బహిర్గతమైన ఉపరితలం తడిగా లేదా పొడిగా ఉంటుంది.

వెట్ ఎచింగ్ అనేది ఉపరితలాన్ని చెక్కడానికి మరియు స్క్రాప్ చేయడానికి ఒక పరిష్కారాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. ఈ పద్ధతిని త్వరగా మరియు చౌకగా ప్రాసెస్ చేయగలిగినప్పటికీ, దాని ప్రతికూలత ఏమిటంటే ప్రాసెసింగ్ ఖచ్చితత్వం కొద్దిగా తక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, డ్రై ఎచింగ్ 1970లో పుట్టింది. డ్రై ఎచింగ్ ఒక ద్రావణాన్ని ఉపయోగించదు, అయితే అధిక ప్రాసెసింగ్ ఖచ్చితత్వంతో వర్ణించబడే ఉపరితల ఉపరితలాన్ని గీసేందుకు గ్యాస్‌ను ఉపయోగిస్తుంది.

"ఐసోట్రోపి" మరియు "అనిసోట్రోపి"

వెట్ ఎచింగ్ మరియు డ్రై ఎచింగ్ మధ్య వ్యత్యాసాన్ని పరిచయం చేస్తున్నప్పుడు, ముఖ్యమైన పదాలు "ఐసోట్రోపిక్" మరియు "అనిసోట్రోపిక్". ఐసోట్రోపి అంటే పదార్థం మరియు స్థలం యొక్క భౌతిక లక్షణాలు దిశతో మారవు మరియు అనిసోట్రోపి అంటే పదార్థం మరియు స్థలం యొక్క భౌతిక లక్షణాలు దిశను బట్టి మారుతూ ఉంటాయి.

ఐసోట్రోపిక్ ఎచింగ్ అంటే ఎచింగ్ ఒక నిర్దిష్ట బిందువు చుట్టూ అదే మొత్తంలో కొనసాగుతుంది మరియు అనిసోట్రోపిక్ ఎచింగ్ అంటే ఒక నిర్దిష్ట బిందువు చుట్టూ వేర్వేరు దిశల్లో సాగుతుంది. ఉదాహరణకు, సెమీకండక్టర్ తయారీ సమయంలో ఎచింగ్‌లో, అనిసోట్రోపిక్ ఎచింగ్ తరచుగా ఎంపిక చేయబడుతుంది, తద్వారా లక్ష్య దిశ మాత్రమే స్క్రాప్ చేయబడుతుంది, ఇతర దిశలు చెక్కుచెదరకుండా ఉంటాయి.

"ఐసోట్రోపిక్ ఎట్చ్" మరియు "అనిసోట్రోపిక్ ఎట్చ్" చిత్రాలు

రసాయనాలను ఉపయోగించి తడి చెక్కడం.

వెట్ ఎచింగ్ ఒక రసాయనం మరియు ఒక ఉపరితలం మధ్య రసాయన ప్రతిచర్యను ఉపయోగించుకుంటుంది. ఈ పద్ధతిలో, అనిసోట్రోపిక్ ఎచింగ్ అసాధ్యం కాదు, అయితే ఇది ఐసోట్రోపిక్ ఎచింగ్ కంటే చాలా కష్టం. పరిష్కారాలు మరియు పదార్థాల కలయికపై అనేక పరిమితులు ఉన్నాయి మరియు ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత, ద్రావణ ఏకాగ్రత మరియు అదనపు మొత్తాన్ని ఖచ్చితంగా నియంత్రించాలి.

పరిస్థితులు ఎంత చక్కగా సర్దుబాటు చేయబడినా, తడి చెక్కడం 1 μm కంటే తక్కువ ప్రాసెసింగ్‌ను సాధించడం కష్టం. సైడ్ ఎచింగ్‌ను నియంత్రించాల్సిన అవసరం దీనికి ఒక కారణం.

అండర్‌కటింగ్ అనేది అండర్‌కటింగ్ అని కూడా పిలువబడే ఒక దృగ్విషయం. తడి చెక్కడం ద్వారా పదార్థం నిలువు దిశలో (లోతు దిశలో) మాత్రమే కరిగిపోతుందని ఆశించినప్పటికీ, ద్రావణాన్ని వైపులా కొట్టకుండా పూర్తిగా నిరోధించడం అసాధ్యం, కాబట్టి సమాంతర దిశలో పదార్థం యొక్క రద్దు అనివార్యంగా కొనసాగుతుంది. . ఈ దృగ్విషయం కారణంగా, వెట్ ఎచింగ్ యాదృచ్ఛికంగా లక్ష్య వెడల్పు కంటే ఇరుకైన విభాగాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ విధంగా, ఖచ్చితమైన ప్రస్తుత నియంత్రణ అవసరమయ్యే ఉత్పత్తులను ప్రాసెస్ చేస్తున్నప్పుడు, పునరుత్పత్తి తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఖచ్చితత్వం నమ్మదగనిది.

వెట్ ఎచింగ్‌లో సాధ్యమైన వైఫల్యాల ఉదాహరణలు

మైక్రోమచినింగ్‌కు డ్రై ఎచింగ్ ఎందుకు అనుకూలంగా ఉంటుంది

అనిసోట్రోపిక్ ఎచింగ్‌కు అనువైన సంబంధిత ఆర్ట్ డ్రై ఎచింగ్ యొక్క వివరణ అధిక-ఖచ్చితమైన ప్రాసెసింగ్ అవసరమయ్యే సెమీకండక్టర్ తయారీ ప్రక్రియలలో ఉపయోగించబడుతుంది. డ్రై ఎచింగ్‌ను తరచుగా రియాక్టివ్ అయాన్ ఎచింగ్ (RIE)గా సూచిస్తారు, ఇందులో ప్లాస్మా ఎచింగ్ మరియు స్పుట్టర్ ఎచింగ్ కూడా విస్తృత అర్థంలో ఉండవచ్చు, అయితే ఈ కథనం RIEపై దృష్టి పెడుతుంది.

డ్రై ఎచింగ్‌తో అనిసోట్రోపిక్ ఎచింగ్ ఎందుకు సులభమో వివరించడానికి, RIE ప్రక్రియను నిశితంగా పరిశీలిద్దాం. డ్రై ఎచింగ్ ప్రక్రియను విభజించడం మరియు సబ్‌స్ట్రేట్‌ను స్క్రాప్ చేయడం ద్వారా రెండు రకాలుగా అర్థం చేసుకోవడం సులభం: “కెమికల్ ఎచింగ్” మరియు “ఫిజికల్ ఎచింగ్”.

రసాయన చెక్కడం మూడు దశల్లో జరుగుతుంది. మొదట, రియాక్టివ్ వాయువులు ఉపరితలంపై శోషించబడతాయి. ప్రతిచర్య ఉత్పత్తులు ప్రతిచర్య వాయువు మరియు ఉపరితల పదార్థం నుండి ఏర్పడతాయి మరియు చివరకు ప్రతిచర్య ఉత్పత్తులు నిర్జనమవుతాయి. తదుపరి భౌతిక ఎచింగ్‌లో, సబ్‌స్ట్రేట్‌కు ఆర్గాన్ గ్యాస్‌ను నిలువుగా వర్తింపజేయడం ద్వారా సబ్‌స్ట్రేట్ నిలువుగా క్రిందికి చెక్కబడుతుంది.

రసాయన ఎచింగ్ ఐసోట్రోపికల్‌గా జరుగుతుంది, అయితే భౌతిక చెక్కడం గ్యాస్ అప్లికేషన్ యొక్క దిశను నియంత్రించడం ద్వారా అనిసోట్రోపికల్‌గా జరుగుతుంది. ఈ భౌతిక ఎచింగ్ కారణంగా, పొడి ఎచింగ్ తడి ఎచింగ్ కంటే ఎచింగ్ దిశపై మరింత నియంత్రణను అనుమతిస్తుంది.

పొడి మరియు తడి ఎచింగ్‌కు కూడా తడి చెక్కడం వంటి కఠినమైన షరతులు అవసరం, అయితే ఇది తడి ఎచింగ్ కంటే ఎక్కువ పునరుత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు చాలా సులభంగా నియంత్రించగల అంశాలను కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, డ్రై ఎచింగ్ పారిశ్రామిక ఉత్పత్తికి మరింత అనుకూలంగా ఉంటుందనడంలో సందేహం లేదు.

ఎందుకు వెట్ ఎచింగ్ ఇంకా అవసరం

మీరు సర్వశక్తిమంతమైన పొడి ఎచింగ్‌ని అర్థం చేసుకున్న తర్వాత, తడి ఎచింగ్ ఇప్పటికీ ఎందుకు ఉందని మీరు ఆశ్చర్యపోవచ్చు. అయితే, కారణం చాలా సులభం: తడి చెక్కడం ఉత్పత్తిని చౌకగా చేస్తుంది.

డ్రై ఎచింగ్ మరియు వెట్ ఎచింగ్ మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసం ఖర్చు. వెట్ ఎచింగ్‌లో ఉపయోగించే రసాయనాలు అంత ఖరీదైనవి కావు, మరియు పరికరాల ధర కూడా డ్రై ఎచింగ్ పరికరాలలో 1/10 ఉంటుందని చెప్పబడింది. అదనంగా, ప్రాసెసింగ్ సమయం తక్కువగా ఉంటుంది మరియు బహుళ సబ్‌స్ట్రేట్‌లను ఒకే సమయంలో ప్రాసెస్ చేయవచ్చు, ఉత్పత్తి ఖర్చులు తగ్గుతాయి. ఫలితంగా, మేము ఉత్పత్తి ఖర్చులను తక్కువగా ఉంచగలము, మా పోటీదారుల కంటే మాకు ప్రయోజనాన్ని అందిస్తాము. ప్రాసెసింగ్ ఖచ్చితత్వం కోసం అవసరాలు ఎక్కువగా లేకుంటే, చాలా కంపెనీలు కఠినమైన భారీ ఉత్పత్తి కోసం తడి ఎచింగ్‌ను ఎంచుకుంటాయి.

మైక్రోఫ్యాబ్రికేషన్ టెక్నాలజీలో పాత్రను పోషించే ప్రక్రియగా ఎచింగ్ ప్రక్రియ ప్రవేశపెట్టబడింది. ఎచింగ్ ప్రక్రియ సుమారుగా తడి ఎచింగ్ మరియు డ్రై ఎచింగ్‌గా విభజించబడింది. ఖర్చు ముఖ్యమైనది అయితే, మునుపటిది ఉత్తమం మరియు 1 μm కంటే తక్కువ మైక్రోప్రాసెసింగ్ అవసరమైతే, రెండోది ఉత్తమం. ఆదర్శవంతంగా, ఉత్పత్తి చేయవలసిన ఉత్పత్తి మరియు ధర ఆధారంగా ఒక ప్రక్రియను ఎంచుకోవచ్చు, దాని కంటే మెరుగైనది.