Verfahren
Trockenätzen
Trockenätzen ist die Sammelbezeichnung für Ätzverfahren, die ohne flüssige Ätzlösung auskommen — Materialabtrag erfolgt im Vakuum durch reaktive Gase und/oder beschleunigte Ionen. Standardverfahren in der Halbleiter-, MEMS- und Mikrosystemtechnik.
Kurz: Trockenätzen ist nicht das richtige Verfahren für klassische Blech-Bauteile im Maschinenbau — dort sind chemisches und fotochemisches Ätzen relevant. Trockenätzen wird genutzt, wenn Strukturen im Mikro- und Nanometer-Bereich auf Wafern, Substraten oder Sensorelementen erzeugt werden müssen.
Hauptvarianten
- Plasmaätzen — reaktive Gase (z. B. CF₄, SF₆, O₂) werden in einem Plasma aktiviert. Chemischer Abtrag, meist isotrop.
- Reactive Ion Etching (RIE) — Kombination aus chemischer Reaktion und physikalischem Ionenbeschuss. Anisotrop, sehr steile Ätzkanten möglich.
- Deep Reactive Ion Etching (DRIE / Bosch-Prozess) — abwechselnd Ätzen und Passivieren. Erlaubt extrem tiefe Strukturen mit hohen Aspektverhältnissen (z. B. MEMS-Beschleunigungssensoren).
- Ion Beam Etching / Sputter-Ätzen — rein physikalisch durch Ionenbeschuss.
Typische Anwendungen
- Halbleiter-Wafer-Strukturierung (CMOS, Power-Devices)
- MEMS — Drucksensoren, Beschleunigungssensoren, mikrofluidische Chips
- Optische Bauteile — Beugungsgitter, Wellenleiter
- Strukturierung von Dünnschichten auf Substraten
Abgrenzung zu chemischem Ätzen
Trockenätzen ist Mikro-Fertigung im Wafer-Maßstab — Strukturgrößen im µm- und nm-Bereich, Substrate sind typisch Si, SiO₂, GaAs oder Spezial-Folien. Für metallische Bauteile aus Blech (0,02–2 mm) ist chemisches Ätzen bzw. fotochemisches Ätzen das passende Verfahren.
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