Gravura pe cale umeda se face prin
atac chimic in solutie apoasa (baie continand apa). Spre exemplu, oxidul
de siliciu este gravat folosind
o solutie partial diluata de acid
florhidric (HF) tamponata cu florura de amoniu (NH4F).
Vitezele de gravare pentru straturi formate din
diverse tipuri de materiale depind
de concentratiile substantelor reactive. In general, la gravarea pe cale
umeda stratul este atacat in mod
egal dupa toate directiile din spatiu.
Se spune ca gravura este izotropa.
In foarte multe filiere tehnologice
gravura umeda este folosita majoritar, fiind relativ simplu de realizat
si foarte productiva : in cursul unei
singure etape tehnologice se poate
grava un lot complet, format din pana la 200 de plachete.
Figura 53 : Gravarea pe cale umeda a unui cos intreg de plachete .
Prin aceasta se face o economie de
timp considerabila. Este necesar insa ca, dupa tratamentul chimic, plachetele
sa fie clatite abundent
si apoi uscate. Clatirea se face
tot in cosuri (containere). Apa deionizata folosita pentru clatire este
supusa pe tot parcursul etapei
masurarilor de rezistivitate, pentru
a determina cantitatea de ioni contaminanti ce ar putea fi absorbiti de
plachete. Cand rezistivitatea
creste peste 16 MW.cm
se poate opri clatirea (aceasta valoare este suficient de apropiata de
rezistivitatea apei pure - 18 MW.cm.
Uscarea se face in centrifuge de
dimensiuni mari sau prin suflare cu azot sau cu aer uscat.
Gravura umeda prezinta si alte inconveniente :
- gravura este izotropa (materialul este atacat in toate directiile
din spatiu) ceea ce conduce la atacul lateral al zonelor
acoperite cu rasina,
- viteza de gravare depinde de concentratie si de tipul impiritatilor continute
stratul de gravat. Viteza depinde totodata
de cantitatea de plachete tratate, eficacitatea atacului scazind dupa mai
multe loturi gravate,
- limita de gravare este dificil de controlat. Apare astfel riscul supragravarii
laterale sau verticale, in cazul cand
selectivitatea este slaba.
Solutiile folosite cel mai frecvent, in functie de natura materialului gravat, sunt urmatoarele :
- pentru siliciu policristalin : HNO3 + HF
- pentru siliciu monocristalin : hidrazina N2H4 (65%) + H2O (35%)
- pentru dioxidul de siliciu : HF + NH4F + H2O
- pentru nitrura de siliciu : H3PO4
- pentru aluminiu : H3PO4 + HNO3 + acide acétique + H20
Solutiile vor realiza viteze de atac
mai mari sau mai mici, in functie de concentratiile relative ale diverselor
elemente din compozitia lor.
In cazul gravarii unui strat de
oxid depus peste siliciu monocristalin, sfarsitul procesului de gravare
este detectat gratie fenomenului de
hidrofobie : lichidul are tendinta
de a parasi suprafata plachetei in timp ce, in prezenta oxidului, toata
suprafata era uniform udata.
Acelasi procedeu permite verificarea
uniformitatii grosimii straturilor si/sau a atacului.