တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ထုတ်လုပ်ခြင်းတွင်၊ အလွှာတစ်ခု၏ အလွှာတစ်ခု သို့မဟုတ် ပါးလွှာသောဖလင်ကို စီမံဆောင်ရွက်ရာတွင် "etching" ဟုခေါ်သော နည်းပညာတစ်ခု ရှိပါသည်။ Intel တည်ထောင်သူ Gordon Moore မှ 1965 ခုနှစ်တွင် etching နည်းပညာဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် "transistors များ၏ပေါင်းစည်းမှုသိပ်သည်းဆသည် 1.5 မှ 2 နှစ်အတွင်း နှစ်ဆတိုးလာမည်" (အများအားဖြင့် "Moore's Law" ဟုလူသိများသည်)
Etching သည် စုဆောင်းခြင်း သို့မဟုတ် ချည်နှောင်ခြင်းကဲ့သို့ "ပေါင်းထည့်ခြင်း" လုပ်ငန်းစဉ်မဟုတ်သော်လည်း "နုတ်ထွက်ခြင်း" လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင် မတူညီသော ခြစ်ထုတ်နည်းများအရ ၎င်းကို "စိုစွတ်သော ခြစ်ခြင်း" နှင့် "ခြောက်သွေ့သော ခြစ်ခြင်း" ဟူ၍ အမျိုးအစားနှစ်မျိုး ခွဲခြားထားသည်။ ရိုးရိုးရှင်းရှင်းပြောရလျှင် ယခင်သည် အရည်ပျော်သည့်နည်းလမ်းဖြစ်ပြီး နောက်ဆုံးမှာ တူးသည့်နည်းလမ်းဖြစ်သည်။
ဤဆောင်းပါးတွင်၊ etching နည်းပညာတစ်ခုစီ၏ ဝိသေသလက္ခဏာများနှင့် ကွဲပြားမှုများ၊ စိုစွတ်သော etching နှင့် dry etching နှင့် တစ်ခုစီအတွက် သင့်လျော်မည့် application area တို့ကို အတိုချုပ်ရှင်းပြပါမည်။
etching လုပ်ငန်းစဉ်၏ခြုံငုံသုံးသပ်ချက်
Etching နည်းပညာသည် 15 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင်ဥရောပတွင်စတင်ခဲ့သည်ဟုဆိုသည်။ ထိုအချိန်တွင်၊ ကြေးနီပြားကို အက်ဆစ်ဖြင့် ထွင်းထုပြီး ကြေးနီပြားကို တိုက်စားကာ intaglio ဖြစ်လာသည်။ သံချေးတက်ခြင်း၏ သက်ရောက်မှုများကို အသုံးချသည့် မျက်နှာပြင် ကုသမှုနည်းပညာများကို "etching" ဟုခေါ်သည်။
တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုတ်လုပ်ခြင်းတွင် etching လုပ်ငန်းစဉ်၏ ရည်ရွယ်ချက်မှာ ပုံတွင်ဖော်ပြထားသော အလွှာပေါ်ရှိ အလွှာ သို့မဟုတ် ဖလင်များကို ဖြတ်တောက်ရန်ဖြစ်သည်။ ဖလင်ဖွဲ့စည်းခြင်း၊ ဓါတ်ပုံရိုက်ခြင်း၊ နှင့် ထွင်းထုခြင်း၏ ကြိုတင်ပြင်ဆင်မှုအဆင့်များကို ထပ်ခါတလဲလဲပြုလုပ်ခြင်းဖြင့်၊ အခင်းအကျင်းဖွဲ့စည်းပုံအား သုံးဖက်မြင်ဖွဲ့စည်းပုံအဖြစ် လုပ်ဆောင်ပါသည်။
Wet etching နှင့် dry etching ကွာခြားချက်
photolithography လုပ်ငန်းစဉ်ပြီးနောက်၊ ထိတွေ့ထားသောအလွှာကို etching လုပ်ငန်းစဉ်တွင် စိုစွတ်သော သို့မဟုတ် ခြောက်သွေ့အောင် ထွင်းထုထားသည်။
Wet etching သည် မျက်နှာပြင်ကို ထွင်းပြီး ခြစ်ထုတ်ရန် အဖြေကို အသုံးပြုသည်။ ဒီနည်းလမ်းကို မြန်မြန်ဆန်ဆန်နဲ့ စျေးသက်သက်သာသာနဲ့ လုပ်ဆောင်နိုင်ပေမယ့် သူ့ရဲ့ အားနည်းချက်ကတော့ စီမံဆောင်ရွက်ပေးမှု တိကျမှုဟာ အနည်းငယ်နိမ့်ကျတာကြောင့် ဖြစ်ပါတယ်။ ထို့ကြောင့် ခြောက်သွေ့သော ခြစ်ခြင်းသည် 1970 ခုနှစ်ဝန်းကျင်တွင် မွေးဖွားလာခဲ့သည်။ ခြောက်သွေ့သော ခြစ်ခြင်းသည် ဖြေရှင်းချက်အသုံးမပြုဘဲ ၎င်းကို ခြစ်ရာပြုလုပ်ရန် ဓာတ်ငွေ့ကို အသုံးပြုကာ မြင့်မားသော လုပ်ဆောင်ချက် တိကျမှုဖြင့် သွင်ပြင်လက္ခဏာ ဆောင်သည်။
"Isotropy" နှင့် "Anisotropy"
စိုစွတ်သော etching နှင့် dry etching အကြား ခြားနားချက်ကို မိတ်ဆက်ပေးသောအခါ၊ မရှိမဖြစ် စကားလုံးများမှာ "isotropic" နှင့် "anisotropic" ဖြစ်သည်။ Isotropy ဆိုသည်မှာ ဒြပ်ထုနှင့် အာကာသ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို ဦးတည်ချက်ဖြင့် ပြောင်းလဲခြင်းမရှိကြောင်းနှင့် anisotropy ဆိုသည်မှာ အရာဝတ္ထုနှင့် အာကာသ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများသည် ဦးတည်ချက်နှင့် ကွဲပြားသည်ဟု ဆိုသည်။
Isotropic etching ဆိုသည်မှာ အချို့သောနေရာတစ်ဝိုက်တွင် တူညီသောပမာဏဖြင့် etching ပြုလုပ်ခြင်းဖြစ်ပြီး anisotropic etching သည် အချို့သောနေရာတစ်ဝိုက်တွင် မတူညီသောလမ်းကြောင်းများအတိုင်း etching လုပ်ဆောင်သည်ကို ဆိုလိုသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုတ်လုပ်နေစဉ်အတွင်း etching တွင်၊ ပစ်မှတ်ဦးတည်ချက်ကိုသာ ခြစ်ထုတ်ပြီး အခြားလမ်းကြောင်းများကို နဂိုအတိုင်းထားနိုင်ရန် anisotropic etching ကို မကြာခဏရွေးချယ်လေ့ရှိသည်။
"Isotropic Etch" နှင့် "Anisotropic Etch" ၏ပုံများ
ဓာတုပစ္စည်းများ အသုံးပြု၍ စိုစွတ်ခြင်း
စိုစွတ်သော etching သည် chemical နှင့် substrate အကြား ဓာတုတုံ့ပြန်မှုကို အသုံးပြုသည်။ ဤနည်းလမ်းဖြင့် anisotropic etching သည် မဖြစ်နိုင်သော်လည်း isotropic etching ထက် များစွာပို၍ခက်ခဲပါသည်။ ဖြေရှင်းချက်များနှင့် ပစ္စည်းများပေါင်းစပ်မှုအပေါ် ကန့်သတ်ချက်များစွာရှိပြီး၊ အလွှာအပူချိန်၊ ဖြေရှင်းချက်ပြင်းအားနှင့် ထပ်လောင်းပမာဏကဲ့သို့သော အခြေအနေများကို တင်းကြပ်စွာ ထိန်းချုပ်ရပါမည်။
အခြေအနေများကို မည်မျှ ကောင်းစွာ ချိန်ညှိထားပါစေ၊ စိုစွတ်သော ထွင်းထုခြင်းသည် 1 μm အောက် ကောင်းမွန်သော လုပ်ငန်းစဉ်ကို ရရှိရန် ခက်ခဲသည်။ ဒီအတွက် အကြောင်းရင်းတစ်ခုကတော့ side etching ကို ထိန်းချုပ်ဖို့ လိုပါတယ်။
Undercutting သည် undercutting ဟုခေါ်သော ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ စိုစွတ်သော etching ဖြင့် ဒေါင်လိုက် လမ်းကြောင်း (depth direction) တွင်သာ ပျော်ဝင်မည်ဟု မျှော်လင့်ထားသော်လည်း၊ ဖြေရှင်းချက်အား ဘေးနှစ်ဖက် ထိမိခြင်းမှ လုံးလုံးလျားလျား တားဆီးရန် မဖြစ်နိုင်သောကြောင့် မျဉ်းပြိုင် ဦးတည်ချက်တွင် ပစ္စည်း ဖျက်သိမ်းမှုသည် မလွဲမသွေ ဆက်လက် တည်ရှိနေမည်ဖြစ်ပါသည်။ . ဤဖြစ်စဉ်ကြောင့်၊ စိုစွတ်သော ထွင်းထုခြင်းသည် ပစ်မှတ်အကျယ်ထက် ပိုကျဉ်းသော အပိုင်းများကို ကျပန်းထုတ်ပေးပါသည်။ ဤနည်းအားဖြင့်၊ တိကျသောလက်ရှိထိန်းချုပ်မှုလိုအပ်သော ထုတ်ကုန်များကို စီမံဆောင်ရွက်သည့်အခါ၊ မျိုးပွားနိုင်မှုနည်းပါးပြီး တိကျမှုမှာ စိတ်ချရမည်မဟုတ်ပေ။
Wet Etching တွင် ဖြစ်နိုင်သော ချို့ယွင်းချက်များ ဥပမာများ
အဘယ်ကြောင့်အခြောက် etching သည် micromachining အတွက်သင့်လျော်သနည်း။
Related Art Dry etching ၏ ဖော်ပြချက် anisotropic etching အတွက် သင့်လျော်သော တိကျမှု မြင့်မားသော လုပ်ဆောင်မှု လိုအပ်သော semiconductor ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်များတွင် အသုံးပြုပါသည်။ Dry etching သည် ကျယ်ပြန့်သောသဘောဖြင့် ပလာစမာ etching နှင့် sputter etching ပါ၀င်သော ဓာတ်ပြုမှု ion etching (RIE) ဟု မကြာခဏ ရည်ညွှန်းသော်လည်း ဤဆောင်းပါးသည် RIE ကို အဓိကထားပါမည်။
anisotropic etching သည် dry etching ဖြင့်ပိုမိုလွယ်ကူရခြင်းအကြောင်းရှင်းပြရန်၊ RIE လုပ်ငန်းစဉ်ကို အနီးကပ်လေ့လာကြည့်ကြပါစို့။ အခြောက်လှန်းခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်ကို ပိုင်းခြား၍ ခြစ်ထုတ်ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်ကို “ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် ခြစ်ခြင်း” နှင့် “ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ထွင်းထုခြင်း” ဟူ၍ နှစ်မျိုးခွဲ၍ နားလည်ရလွယ်ကူပါသည်။
Chemical etching ကို အဆင့်သုံးဆင့်ဖြင့် ပြုလုပ်ပါသည်။ ပထမ၊ ဓာတ်ပြုသောဓာတ်ငွေ့များကို မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် စုပ်ယူသည်။ တုံ့ပြန်မှုထုတ်ကုန်များသည် တုံ့ပြန်မှုဓာတ်ငွေ့နှင့် အလွှာပစ္စည်းတို့မှ ဖွဲ့စည်းကြပြီး နောက်ဆုံးတွင် တုံ့ပြန်မှုထုတ်ကုန်များကို စုပ်ယူကြသည်။ နောက်ဆက်တွဲရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ etching တွင်၊ အလွှာသည် အာဂွန်ဓာတ်ငွေ့ကို အလွှာသို့ ဒေါင်လိုက်ထည့်သွင်းခြင်းဖြင့် အောက်ဘက်တွင် ဒေါင်လိုက် ထွင်းထုထားသည်။
Chemical etching သည် isotropically ဖြစ်ပေါ်သော်လည်း ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ etching သည် gas application ၏ ဦးတည်ချက်ကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် anisotropically ဖြစ်ပေါ်နိုင်သည်။ ဤရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ etching ကြောင့်၊ dry etching သည် စိုစွတ်သော etching ထက် etching direction ကို ပိုမိုထိန်းချုပ်နိုင်စေပါသည်။
ခြောက်သွေ့ခြင်းနှင့် စိုစွတ်သော ထွင်းထုခြင်းသည်လည်း စိုစွတ်သော ထွင်းထုခြင်းကဲ့သို့ တင်းကျပ်သော အခြေအနေများ လိုအပ်သော်လည်း ၎င်းသည် စိုစွတ်သော ထွင်းထုခြင်းထက် မျိုးပွားနိုင်စွမ်း မြင့်မားပြီး ထိန်းချုပ်ရလွယ်ကူသော အရာများစွာရှိသည်။ ထို့ကြောင့် အခြောက်လှန်းခြင်းသည် စက်မှုကုန်ထုတ်လုပ်ငန်းအတွက် ပိုမိုအထောက်အကူဖြစ်ကြောင်း သံသယဖြစ်ဖွယ်မရှိပါ။
အဘယ်ကြောင့် Wet Etching လိုအပ်သေးသနည်း။
အလုံးစုံသော အစွမ်းထက်သော အခြောက်ဟု ထင်ရသော ထွင်းထုခြင်းကို နားလည်ပြီးသည်နှင့် အဘယ်ကြောင့် စိုစွတ်သော ထွင်းထုခြင်း ရှိနေသေးသည်ကို သင် တွေးမိပေမည်။ သို့သော် အကြောင်းပြချက်မှာ ရိုးရှင်းသည်- စိုစွတ်သော ထွင်းထုခြင်းသည် ထုတ်ကုန်ကို ဈေးသက်သာစေသည်။
အခြောက်လှန်ခြင်း နှင့် စိုစွတ်ခြင်း အကြား အဓိက ကွာခြားချက်မှာ ကုန်ကျစရိတ် ဖြစ်သည်။ စိုစွတ်သော ထွင်းထုခြင်းတွင် အသုံးပြုသည့် ဓာတုပစ္စည်းများသည် စျေးကြီးသည် မဟုတ်ဘဲ စက်ပစ္စည်းများ၏ ဈေးနှုန်းသည် ခြောက်သွေ့သော ထွင်းထုကိရိယာများ၏ 1/10 ခန့်ဖြစ်သည်ဟု ဆိုသည်။ ထို့အပြင်၊ စီမံဆောင်ရွက်ချိန်သည် တိုတောင်းပြီး အလွှာများစွာကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း လုပ်ဆောင်နိုင်ပြီး ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်ကို လျှော့ချနိုင်သည်။ ရလဒ်အနေဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့သည် ကျွန်ုပ်တို့၏ ပြိုင်ဘက်များထက် အားသာချက်ကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး ထုတ်ကုန်ကုန်ကျစရိတ်ကို နိမ့်ကျအောင် ထိန်းသိမ်းထားနိုင်သည်။ လုပ်ငန်းစဉ်တိကျမှုအတွက် လိုအပ်ချက်များ မမြင့်မားပါက၊ ကုမ္ပဏီများစွာသည် ကြမ်းကြမ်းထုထည်ထုတ်လုပ်မှုအတွက် စိုစွတ်သော ထွင်းထုခြင်းကို ရွေးချယ်မည်ဖြစ်သည်။
ထွင်းထုခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကို မိုက်ခရိုဖန်သားပြင်နည်းပညာတွင် အခန်းကဏ္ဍတစ်ခုအဖြစ် ဖော်ဆောင်ခဲ့သည်။ etching လုပ်ငန်းစဉ်ကို အကြမ်းဖျင်းအားဖြင့် wet etching နှင့် dry etching ဟူ၍ ခွဲခြားထားသည်။ ကုန်ကျစရိတ် အရေးကြီးပါက ယခင်သည် ပိုကောင်းပြီး 1 μm အောက် မိုက်ခရိုပရိုဆက်ဆာ လိုအပ်ပါက၊ နောက်တစ်ခုက ပိုကောင်းပါသည်။ အကောင်းဆုံးကတော့၊ ဘယ်ဟာက ပိုကောင်းတယ်ဆိုတာထက် ထုတ်လုပ်မယ့် ထုတ်ကုန်နဲ့ ကုန်ကျစရိတ်ပေါ်မူတည်ပြီး လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုကို ရွေးချယ်နိုင်ပါတယ်။
ပို့စ်အချိန်- ဧပြီလ ၁၆-၂၀၂၄