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Deep Reactive Ion Etching ( DRIE), eine Weiterentwicklung des RIE, ist ein hoch anisotroper Trockenätzprozess für die Herstellung von Mikrostrukuren mit Aspektverhältnissen bis zu 50:1 und Strukturtiefen bis 300 Mikrometern in Silizium. Hauptanwendungsgebiet ist die Herstellung von MEMS. Durch Anwendung verschiedener Maskenstoffe können mehrere Tiefenebenen realisiert werden, deren Zahl jedoch aufgrund des hohen Aufwandes sehr beschränkt bleibt (2 1/2 D-Strukturen).

Das Verfahren setzt sich aus den folgenden 3 Prozessschritten zusammen:

1. Ein erst im Plasma reaktives Gas (SF6) wird in den Reaktor mit dem darin befindlichen struktierten Substrat eingeleitet. Durch Erzeugen eines energiereichen Hochfrequenzplasmas und Beschleunigung der Ionen in einem elektrischen Feld wird eine chemische (isotrope) und eine physikalische (anisotrope) Ätzreaktion auf dem Substrat auslöst.

2. Der Ätzprozess wird nach kurzer Zeit gestoppt und ein Gas eingeleitet welches eine Polymer-Passivierungsschicht auf dem gesamten Substrat hinterlässt. Dies dient dem Schutz der vertikalen Seitenwände vor weiterem chemischem Materialabtrag. Die Passivierungsschicht der horizontalen Flächen wird durch die physikalische Komponente der Ätzreaktion schnell entfernt, bleibt jedoch an den vertikalen Seitenwänden der Struktur erhalten.

Schritt 1 + Schritt 2 werden solange wiederholt bis die gewünschte Bearbeitungstiefe erreicht ist.

3. Strippen von Resist und Passivierungsschicht.

Ein großer Nachteil des Verfahrens sind die im Vergleich zum Naßätzen sehr hohen Anlagenkosten sowie der geringe Fertigungsdurchsatz.

Siehe auch

Bosch-Prozess.

Literatur

• W. Menz, J. Mohr: Mikrosystemtechnik für Ingenieure. VCH-Verlag, Weinheim 1997, ISBN 352730536X

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