Unterschied zwischen Trocken- und Nassätzen

Hauptunterschied - Trocken gegen Nassätzen

Beim Ätzen handelt es sich im Wesentlichen um das Entfernen von Substanzen von Oberflächen. Abhängig von dem Material, das entfernt werden soll, sind verschiedene Ätzprozesse erfunden worden. Nassätzen und Trockenätzen sind solche Prozesse. Nassätzen kann als isotropes Ätzen bezeichnet werden. Trockenätzen kann als anisotropes Ätzen bezeichnet werden. Diese Nass- und Trockenätzprozesse können gemäß der Technik und anderen Faktoren, die das Ätzen beeinflussen, weiter unterteilt werden. Der Hauptunterschied zwischen Trocken- und Nassätzen ist das Das Trockenätzen erfolgt in einer flüssigen Phase, während das Nassätzen in einer Plasmaphase erfolgt.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Trockenätzen?
      - Definition, Technik, Anwendungen, Vorteile und Nachteile
2. Was ist Nassätzen?
- Definition, Technik, Anwendungen, Vorteile und Nachteile
3. Was ist der Unterschied zwischen Trocken- und Nassätzen
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Anisotrop, Trockenätzen, Ätzen, Isotrop, Flüssigphase, Plasmaätzen, Plasmaphasen, Nassätzen

Was ist Trockenätzen?

Trockenätzen ist das Ätzen in der Plasmaphase. Hier finden die Abtragreaktionen in der Gasphase statt. Trockenätzen wird auch genannt Plasmaätzen. Dieser Prozess kann verwendet werden, um entworfene Muster auf Oberflächen zu erstellen. Trockenätzen kann auf Leiterplatten verwendet werden. Es gibt zwei Arten von Trockenätzen.

1. Nicht-Plasma-basiertes Ätzen
2. Plasma-basiertes Ätzen

Beim Ätzen ohne Plasma verwendet man eine spontane Reaktion eines geeigneten reaktiven Gasgemisches. Das plasmabasierte Ätzen verwendet Hochfrequenzleistung, um die chemische Reaktion voranzutreiben. Bei der Plasmabildung wird die Kammer evakuiert und mit Gas oder Gasen gefüllt. Radiofrequenz wird angewendet. Diese angelegte Frequenz kann die Elektronen beschleunigen. Dies führt zu einer Erhöhung der kinetischen Energie in der Kammer. Elektronen kolloidieren mit neutralen Gasmolekülen. Dies führt zur Bildung von Ionen und mehr Elektronen. Diese Ionisierung führt schließlich zur Bildung eines Plasmas. (Ein Plasma ist ein System, das aus der gleichen Anzahl von Kationen und Elektronen sowie neutralen Molekülen besteht.)

Abbildung 1: Wasserstoffplasmaätzprozess

Vorteile und Nachteile

Der Trockenätzprozess bietet viele Vorteile. Der Umgang mit gefährlichen Chemikalien entfällt. Es verwendet kleine Mengen an Chemikalien zum Ätzen. Ein großer Vorteil ist die hohe Auflösung und Sauberkeit, die durch Trockenätzen erhalten werden kann. Der Prozess ist auch einfach zu steuern und zu handhaben. Abgesehen davon kann das Trockenätzen leicht automatisiert werden.

Es gibt aber auch einige Nachteile. Zum Beispiel sind einige Gase, die beim Trockenätzen verwendet werden, giftig und ätzend. Die erneute Ablagerung von flüchtigen Verbindungen ist ein Hauptproblem, das entsteht, wenn flüchtige Verbindungen verwendet werden. Diese Methode ist ziemlich teuer, da spezielle Geräte benötigt werden.

Was ist Nassätzen?

Nassätzen ist das Ätzen in flüssiger Phase. Die für den Ätzprozess verwendeten Chemikalien werden genannt Ätzmittel. Beim Nassätzen wird zum Ätzen ein Ätzmittelbad verwendet. Diese Methode ist jedoch nicht sehr präzise. Es ist jedoch einfacher zu handhaben als der Trockenätzprozess. Beim Nassätzen geschieht im Wesentlichen, dass das zu entfernende Material durch Eintauchen in ein chemisches Bad gelöst wird.

Abbildung 2: Kupfersulfat-Ätzbad

Vorteile und Nachteile

Dies ist der einfachste Prozess, der zum Ätzen verwendet werden kann. Weil es nur ein chemisches Bad als flüssige Lösung erfordert. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht jedoch darin, dass ein chemisches Bad die benötigten Materialien auch auf der Oberfläche auflösen kann. Daher sollte ein geeignetes Maskierungsmittel verwendet werden. Oder es sollten Chemikalien verwendet werden, die die Oberflächenmaterialien langsam lösen (langsamer als die Materialien, die entfernt werden müssen).

Unterschied zwischen Trocken- und Nassätzen

Definition

Trockenätzen: Trockenätzen ist das Ätzen in der Plasmaphase.

Nassätzen: Nassätzen ist das Ätzen in flüssiger Phase.

Phase

Trockenätzen: Beim Trockenätzen werden Chemikalien in der Gasphase verwendet.

Nassätzen: Beim Nassätzen werden Flüssigphasenchemikalien verwendet.

Sicherheit

Trockenätzen: Trockenätzen ist viel sicherer als Nassätzen.

Nassätzen: Nassätzen ist nicht sicher, da die Entsorgung gefährlicher Chemikalien zur Wasserverschmutzung führen kann.

Präzision

Trockenätzen: Der Trockenätzprozess ist genauer.

Nassätzen: Der Nassätzprozess ist weniger genau.

Chemische Verwendung

Trockenätzen: Beim Trockenätzen werden nur wenige Chemikalien verwendet.

Nassätzen: Beim Nassätzen werden viele Chemikalien verwendet.

Kosten

Trockenätzen: Trockenätzen ist teuer, da spezielle Geräte erforderlich sind.

Nassätzen: Nassätzen ist nicht sehr teuer, da nur ein chemisches Bad benötigt wird.

Fazit

Trocken- und Nassätzen sind zwei Hauptarten von Ätzprozessen. Diese Verfahren eignen sich zum Entfernen von Oberflächenmaterialien und zum Erstellen von Mustern auf den Oberflächen. Der Hauptunterschied zwischen dem Trockenätzen und dem Nassätzen ist, dass das Trockenätzen in einer flüssigen Phase erfolgt, während das Nassätzen in einer Plasmaphase erfolgt.

Verweise:

 1. "Plasma Wissen: Trockenätzen". Trockenätzen und Trockenätzen vs. Nassätzen, 12. Februar 2016, hier verfügbar. Abgerufen am 27. September 2017.
2. „Ätzprozesse“. Memsnet, hier verfügbar. Abgerufen am 27. September 2017.
3. „Ätzen (Mikrofabrikation)“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 23. Juli 2017, hier verfügbar. Abgerufen am 27. September 2017.

Bildhöflichkeit:

1. "Wasserstoffplasmaätzen" Von Pepinpeterkapichler - Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia
2. „Kupfersulfat-Ätzbad“ Von Ck517 - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia