Der Bosch-Prozess ist ein trockener Ätzprozess aus dem Bereich der Mikrostrukturtechnologie. Er wird dazu verwendet, um möglichst tiefe Strukturen in Silizium-Wafer zu ätzen. Andere Namensgebungen für diesen Prozess sind: DRIE (Deep Reactive Ion Etching) und ASE (Advanced Silicon Etching).

Der Bosch-Prozess besteht aus alternierenden Ätz- und Passivierungszyklen. Ziel is es möglichst anisotrop zu ätzen, also richtungsabhängig. Beispielsweise können so sehr schmale Gräben geätzt werden.

DRIE-Leistungsdaten

-Aspektverhältnis (Tiefe:Breite) bis 30:1

-Flankenwinkel 90 ° +- 2°

-Ätzrate (max) 20 µm/min ; (standard) 1-2 µm/min

-Oberflächenrauhigkeit: 10 nm

-Einwaferprozess (kein Batchprozess)

Prozess-Ablauf

Hier das Verfahren im Detail:

Die Argon Ionen werden beschleunigt und treffen senkrecht auf die Oberfläche. So zerstören sie die Passivierungsschicht, jedoch nicht an den Wänden der Aluminiummaske (diese Wände sind parallel zur Ionenflugrichtung und senkrecht zur Waferoberfläche). Dass die Wände durch die verbleibende Polymerschicht passiviert werden ist notwendig für die gewünschte Anisotropie des Prozesses!

Die SF6 Radikale ätzen derweil das Silizium und die Polymerschicht wird entfernt. Die Aluminiummaske wird nicht weggeätzt.

Der Zyklus wird so oft wiederholt, bis die gewünschte Tiefe erreicht wird. Da das Silizium bei jedem Ätzschritt ein wenig unterätzt wird, sind die Wände nicht glatt, sondern leicht gewellt.

Quellen

Kategorie: Fertigungsverfahren