RIE

Prinzip + Anwendungsbereiche

Der RIE-Prozeß (Reactive Ion Etching) ist ein Trockenätzverfahren, welches vor allem in der Elektronik- und Mikroelektronikfertigung zur schnellen Oberflächenreinigung bzw. -aktivierung, zur Veraschung von Fotolack oder zur Strukturierung von Schaltungen auf Halbleiterwafern eingesetzt wird. 

Dazu verwendet man in der Regel einen sogenannten planaren Plattenreaktor, wie er in Abbildung 1 schematisch dargestellt ist. Wird bei einem Unterdruck im Bereich von 10-2 bis 10-1 mbar eine hochfrequente Wechselspannung an die Elektroden angelegt, so wird dadurch eine Niederdruckgasentladung (Plasma) gezündet. Aufgrund der unterschiedlichen Beweglichkeit der geladenen Gasteilchen im Plasma (schwere Ionen, leichte Elektronen), baut sich an der kleineren Elektrode ein negatives Potential auf, das sogenannte Self-Bias-Potential. Dieses liegt im Bereich von einigen 10 bis einigen 100 Volt. 

Auf Substrate (Wafer, Leiterplatten etc.), welche auf der kleineren Elektrode liegen, wirken nun bei Einsatz der richtigen Prozeßgase zwei Effekte:

1. Chemischer Abtrag der Substratoberfläche oder der vorhandenen Verunreinigungen durch die Reaktion mit reaktiven Teilchen aus dem Plasma (Plasma Etching)
2. Physikalischer Abtrag durch direkten Impulsübertrag von im elektrischen Feld beschleunigten Ionen auf die Oberfläche (Sputter Etching)

Der RIE-Prozeß vereint die Vorteile beider Effekte - hohe Selektivität, hohe Ätzrate und anisotroper Abtrag.