DE102012103769A1 - Ätzvorrichtung und Verfahren zum Ätzen eines Materials eines Werkstücks - Google Patents

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Raimund Foerg
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Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine Ätzvorrichtung bereitgestellt, welche eine Prozesskammer, welche ein Ätzmittel aufweist, eine Struktur, welche eingerichtet ist eine laminare Strömung des Ätzmittels bereitzustellen und einen Werkstück-Handler aufweist, welcher eingerichtet ist ein Werkstück durch die laminare Strömung des Ätzmittels entlang einer vorbestimmten Bahn zu bewegen.

Description

  • Verschiedene Ausführungsbeispiele betreffen eine Ätzvorrichtung und ein Verfahren zum Ätzen eines Materials eines Werkstücks.
  • Es gibt zurzeit zwei etablierte Metallisierungsverfahren zum Abscheiden von Kupfer für Kupferverdrahtung oder für die Bereitstellung von Kupfer-Zwischenverbindungen in Halbleitervorrichtungen.
  • Das Dual-Damaszenerverfahren (dual damascene process) wird für eine Metallisierung mit feinen (kleinen) Abständen verwendet und ist überwiegend in Logik- und Speichervorrichtungen anzutreffen. Bei den Dual-Damaszenerverfahren kann ein Via (Durchkontaktierungsöffnung) unterhalb einer strukturierten Isolationsschicht wie etwa Siliziumnitrid geätzt werden, beispielsweise trockengeätzt. Das Via kann dann mit Kupfer plattiert, beispielsweise beschichtet oder galvanisiert, werden. Chemisch mechanisches Polieren (Chemical Mechanical Polishing, CMP) kann dann verwendet werden, um die Waferoberfläche vom Kupfer zu befreien oder zu säubern und um die Kupferleitungen voneinander zu trennen. Aufgrund der kostspieligen Verfahren des reaktiven Ionenätzens (Reactive Ion Etching, RIE), der Verkupferung (copper plating) und des CMP-Verfahrens wird dieses Metallisierungsverfahren hauptsächlich für Signalisierungsverdrahtung verwendet, wo ein kleiner elektrischer Strom Prozessieren oder Verarbeiten von dünnen Schichten ermöglicht.
  • Leiterbild-Galvanisieren (pattern plating) von Kupfer wird üblicherweise für Anwendungen verwendet, welche dicke Kupferleitungen und elektrisch leitfähige Erhebungen (bumps) erfordern, wie etwa Kupfererhebungsanordnungen (copper bump arrays) beim Waferhäusen. Kupfer kann plattiert werden unter Verwendung einer Lackmaske, welche wesentlich dicker sein kann als die gewünschte Kupferdicke. Dieses Metallisierungsverfahren wird hauptsächlich verwendet für Hochleistungsvorrichtungen, bei welchen ein hoher elektrischer Strom in den Metallleitungen transportiert werden muss. Leiterbild-Kupfer-Galvanisieren (pattern copper plating) ist günstiger als der Dual-Damaszener-Metallisierungsprozess, jedoch sind der lithografische Prozess zum Ausbilden einer hochüberstehenden Maske und der Plattierungsprozess an sich sehr teuer.
  • Nachdem die Kupfermetallisierung ausgeführt worden ist, kann Strukturieren einer Kupfer-Metallisierungsschicht durchgeführt werden.
  • Ein erstes Verfahren zum Strukturieren einer Kupfer-Metallisierungsschicht kann durchgeführt werden mittels einer strukturierten Kupferätzung. Strukturiertes Ätzen einer Schicht von Kupfer kann ausgeführt werden durch eine Lackmaske und unter Verwendung einer Kupfernassätzchemikalie (copper wet etching chemistry), wobei die Nassätzchemikalie ein chemisches Ätzmittel sein kann. Obwohl das strukturierte Nassätzverfahren üblicherweise zum Strukturieren oder Ätzen anderer Metalle wie beispielsweise Aluminium auf einem Halbleiterwafer verwendet wird, stellt dieses Verfahren kein mögliches Verfahren zur Benutzung beim Kupferätzen in der Halbleiterindustrie dar, weil der Kupferätzprozess in hohem Maße von der Fluss- oder Strömungsdynamik des chemischen Ätzmittels auf dem Wafer beeinflusst wird.
  • Bei den kommerziell erhältlichen Werkzeugen oder Mitteln zum Nassprozessieren oder Nassätzen von Metallen, beispielsweise Kupfer, ist die Flussdynamik sehr vielfältig ausgestaltet. Ein übliches Werkzeug zum FEOL-Prozessieren (Front End Of Linevorderes Ende der Produktionslinie) stellt das automatisierte Stapel-Tank-Werkzeug (batch tank tool) dar. Wafer, welche zu ätzende Strukturen aufweisen, können vollständig in einem Tank, beispielsweise einem Behälter, eingetaucht werden, welcher mit dem chemischen Ätzmittel gefüllt ist. Das chemische Ätzmittel kann homogen durch den Tank strömen ausgehend von einem Diffuser, welcher am Boden des Tanks angeordnet ist. Das Ätzmittel kann wieder in den Kreislauf eingebracht werden mittels Überlaufspülen (overflow rinse). Die Flussdynamik eines solchen Werkzeugs bewirkt eine sehr geringe Gleichförmigkeit des Wafer-Ätzverfahrens aufgrund des Mangels einer Steuerung und/oder Reglung der Flussdynamik.
  • Ein weiteres üblicherweise verwendetes Werkzeug zum Ausführen einer Nassätzung einer Waferoberfläche, welche geätzt werden soll, ist das Sprüh-Säure-Werkzeug (Spray Acid Tool, SAT). Wafer (beispielsweise 25 bis 50 pro Charge) können innerhalb einer Prozesskammer rotiert werden, während ein chemisches Ätzmittel mittels eines Zerstäubers, beispielsweise einer Sprühdüse, über den Wafer bereitgestellt wird. Das chemische Ätzmittel kann über der Oberfläche des zu ätzenden Wafers bereitgestellt werden und durch kombinierte Nutzung der Zentrifugalkraft, welche verwendet wird, um eine Rotation des Wafers bereitzustellen, und auf der anderen Seite des Bereitstellens oder Zuführens von frischem chemischen Ätzmittel verteilt werden, welches durch die Sprühdüsen bereitgestellt wird. Die von dem Sprüh-Ätz-Werkzeug bereitgestellte Gleichförmigkeit ist jedoch in hohem Maße vom erreichbaren maximalen Fluss des chemischen Ätzmittels abhängig.
  • Wie oben dargestellt, bietet keines der beschriebenen Verfahren, das Behälterwerkzeug und das Sprühwerkzeug, eine ausreichende Gleichförmigkeit, sodass es als ein direktes Metall-(Kupfer)-Strukturierungsverfahren verwendet werden kann, welches sich für die Halbleiterindustrie eignet.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine Ätzvorrichtung bereitgestellt, welche eine Prozesskammer (beispielsweise einen Prozessbehälter), welche ein Ätzmittel aufweist, eine Struktur, welche eingerichtet ist einen laminaren Fluss oder eine laminare Strömung des Ätzmittels bereitzustellen und eine Werkstück-Handhabungsvorrichtung (auch als Werkstück-Handler bezeichnet) aufweist, welche eingerichtet ist ein Werkstück durch den laminaren Fluss oder die laminare Strömung des Ätzmittels entlang einer vorgegebenen Bahn oder Spur zu bewegen.
  • In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen im Allgemeinen dieselben Teile innerhalb der unterschiedlichen Ansichten. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, die Betonung liegt stattdessen im Allgemeinen darauf, die Prinzipien von verschiedenen Ausführungsformen zu veranschaulichen. In der nachfolgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen beschrieben unter Bezug auf die nachfolgenden Zeichnungen, in denen:
  • 1 eine Ätzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 2 eine Ätzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 3A und 3B eine Ätzvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen zeigen;
  • 4 eine Ätzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 5 eine Ätzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 6 eine Simulation einer Ätzmittelströmung in einer Ätzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 7 eine Ätzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 8A und 8E Darstellungen einer Ätzvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen zeigen;
  • 9A bis 9F Darstellungen einer Ätzvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen zeigen;
  • 10 eine Implementierung einer Ätzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 11 ein Verfahren zum Ätzen eines Materials eines Werkstücks gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
  • 12 ein Verfahren zum Ätzen eines Materials eines Werkstücks gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
  • 13A und 13B Darstellungen einer Ätzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigen;
  • 14A und 14B Darstellungen einer Ätzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigen;
  • Die nachfolgende ausführliche Beschreibung nimmt Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die als Veranschaulichung bestimmte Details und Ausführungsformen zeigen, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. Das Wort „beispielhaft“ wird hierin verwendet mit der Bedeutung „als ein Beispiel, Fall oder Veranschaulichung dienend“. Jede Ausführungsform oder Ausgestaltung, die hierin als „beispielhaft“ beschrieben ist, ist nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Ausführungsformen oder Ausgestaltungen auszulegen.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine Ätzvorrichtung zum gleichförmigen (gleichmäßigen) Ätzen einer Kupferschicht bereitgestellt durch Bereitstellen einer laminaren Strömung oder eines laminaren Flusses des Ätzmittels über die zu ätzende Oberfläche des Wafers und Bewegen des Wafers durch den laminaren Fluss oder die laminare Strömung, so dass eine gut kontrollierte und gleichförmige Diffusion des Ätzmittels zur Substratoberfläche bereitgestellt wird.
  • 1 zeigt eine Darstellung 100 einer Ätzvorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Ätzvorrichtung 102 kann eine Prozesskammer 104, welche ein Ätzmittel 106 aufweist, eine Struktur 108, welche eingerichtet ist einen laminaren Fluss des Ätzmittels 106 bereitzustellen, und einen Werkstück-Handler 112 aufweisen, welcher eingerichtet ist ein Werkstück 110 durch den laminaren Fluss des Ätzmittels 106 entlang einer vorgegebenen Bahn zu bewegen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ätzvorrichtung 102 eine Ätzvorrichtung sein, welche eingerichtet ist einen Ätzprozess durchzuführen, wobei das Ätzmittel 106 eingerichtet sein kann einen Teil des Werkstücks 110 zu ätzen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 102 eingerichtet sein ein Nassätzen (welches auch als nasschemisches Ätzen bezeichnet wird) auf einem Werkstück 110 auszuführen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 106 so eingerichtet sein, dass es ein Material und/oder einen Teil eines Materials von dem Werkstück 110 entfernt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 106 so eingerichtet sein, dass es eine Struktur in dem Werkstück 110 ausbildet und/oder formt durch Entfernen eines Materials und/oder eines Teils des Materials von einem Werkstück 110. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 106 eingerichtet sein zum Bilden und/oder Formen einer Struktur durch gleichförmiges Ätzen eines gesamten Oberflächenbereiches des Werkstücks 110 durch eine Strukturmaske. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 106 eine Flüssigkeit aufweisen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 106 ein Ätzbad aufweisen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 106 ein flüssiges Chemiebad aufweisen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ätzvorrichtung eingerichtet sein ein isotropisches Nassätzen auf einem Werkstück 110 auszuführen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Werkstück 110 ein zu ätzendes Material aufweisen, beispielsweise ein Metall, beispielsweise Kupfer und/oder Aluminium. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Werkstück 110 ein zu ätzendes Material aufweisen, beispielsweise Polysilizium (dotiert oder undotiert), Silizium (dotiert oder undotiert). Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Werkstück 110 ein zu ätzendes CMOS-FEOL-Prozess(ierungs)material aufweisen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Werkstück 110 ein zu ätzendes CMOS-BEOL-Prozessmaterial (BEOL: Back End of Line – hinteres Ende der Produktionslinie) aufweisen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Werkstück 210 ein Wafer sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Wafer 210 ein Halbleiterwafer sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Werkstück 210 eine Solarzelle sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Werkstück 210 eine Leiterplatte sein, beispielsweise eine Platine oder eine gedruckte Schaltung.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Werkstück 210 einen Träger aufweisen, wobei das Trägermaterial ein Glas (beispielsweise Borsilikat, Aluminiumsilikat), Quarz, Saphir, Kunststoff und/oder ein Metall aufweisen kann.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Träger ein Substrat zum Aufnehmen oder Beherbergen von Vorrichtungen aufweisen, beispielsweise mechanischer und/oder elektronischer Vorrichtungen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Prozesskammer 104 einen chemischen Speichertank aufweisen, beispielsweise einen chemischen Speicherbehälter. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Prozesskammer 104 einen Becher oder ein Becherglas (beaker) aufweisen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Prozesskammer 104 eingerichtet sein ein Ätzmittel 106 aufzuweisen (zu beinhalten).
  • Es wird auf die grundlegenden Funktionalitäten (Funktionsweisen) der mit Bezug auf 1 beschriebenen Eigenschaften Bezug genommen und diese sind auf alle Ausführungsbeispiele anwendbar, welche nachfolgend genauer beschrieben werden. Zu den in 1 beschriebenen identische Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 2 zeigt eine Darstellung 200 einer Ätzvorrichtung 202 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Ätzvorrichtung 202 kann eine Prozesskammer 204, welche ein Ätzmittel 206, eine Struktur 208, welche eingerichtet ist einen laminaren Fluss des Ätzmittels 206 bereitzustellen, und einen Werkstück-Handler 212 aufweisen, welcher eingerichtet ist ein Werkstück 210 durch die laminare Strömung des Ätzmittels 206 entlang einer vorgegebenen Bahn zu bewegen. Die Struktur 208 kann ein Kollimator-Gitter oder eine Kollimator-Platte sein. Es kann ein ausgerichteter chemischer Fluss des Ätzmittels mittels des Kollimator-Gitters bereitgestellt werden. Die Struktur 208 kann Öffnungen aufweisen, durch welche das Ätzmittel 208 gepresst werden kann, beispielsweise mittels einer Pumpe 220.
  • Eine Pumpe 220 kann bereitgestellt werden, um einen Fluss oder eine Strömung des Ätzmittels 206 durch die Prozesskammer 206 bereitzustellen, d. h. um eine Zirkulation von frischem Ätzmittel 206 innerhalb der Prozesskammer 204 bereitzustellen. Die Pumpe 220 kann bereitgestellt werden, um einen Fluss des Ätzmittels 206 zur Struktur 208 in der Richtung bereitzustellen, welche durch den Pfeil 216 in der Figur dargestellt ist. Das Werkstück 210 kann derart platziert werden, dass eine laminare Strömung die zu ätzende Seite des Werkstücks erreicht. In diesem Fall ist das Werkstück 210 mit seiner Vorderseite, beispielsweise mit der zu ätzenden Seite, nach unten im chemischen Ätzmittel 206 angeordnet. Ein Überfließen des Ätzmittels, welches durch den Pfeil 214 dargestellt ist, kann in einen Überflusstank 224 (z. B. einen Überflussbehälter) fließen und dort aufgefangen werden. Das überfließende Ätzmittel kann mittels der Pumpe 220 wieder in die Prozesskammer 204 eingeführt werden, wie durch den Pfeil 218 angedeutet, sodass es ein Ätzmittel 206 in der Prozesskammer 204 ausbilden kann. Die Menge des Ätzmittels in dem Überflussbehälter 224 kann bei einem vorbestimmten Pegel 222 gehalten werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Pumpe 220 so eingerichtet sein, dass sie einen Fluss des Ätzmittels durch die Struktur 208 bereitstellt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Struktur 208, welche zum Bereitstellen eines laminaren Flusses oder einer laminaren Strömung des Ätzmittels eingerichtet ist, eine Struktur aufweisen, welche eingerichtet ist die turbulente Strömung des Ätzmittels in eine laminare Strömung des Ätzmittels umzuwandeln.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Pumpe 220 eingerichtet sein, einen Fluss des Ätzmittels, welcher eine turbulente Strömung aufweist, durch eine Struktur 208 zu leiten, welche die turbulente Strömung des Ätzmittels in eine laminare Strömung des Ätzmittels umwandelt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine turbulente Strömung des Ätzmittels 208 Strömungen des Ätzmittelflusses aufweisen, welche in Bezug aufeinander nicht gleichförmig ausgerichtet sind und/oder welche Wirbelströme und/oder Aufwühlungen (churning) und/oder Strudel (vortices) aufweisen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine laminare Strömung des Ätzmittels 206 eine oder mehr parallele Schichten des Ätzmittelflusses aufweisen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein laminarer Fluss des Ätzmittels 206 ein oder mehrere parallele Schichten des Ätzmittelflusses aufweisen, wobei die eine oder jede der mehreren parallelen Schichten des Ätzmittelflusses nur minimal mit einer anderen der mehreren parallelen Schichten des Ätzmittelflusses interferiert.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine laminare Strömung des Ätzmittels 206 parallele Schichten des Ätzmittelflusses aufweisen, welche im Wesentlichen frei von Wirbelströmen und/oder Aufwühlungen und/oder Strudeln sind.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der laminare Fluss des Ätzmittels ein stromlinienförmiger Strom des Ätzmittelflusses sein.
  • Es wird auf die grundlegenden Funktionalitäten (Funktionsweisen) der mit Bezug auf 2 beschriebenen Eigenschaften Bezug genommen und diese sind auf alle Ausführungsbeispiele anwendbar, welche nachfolgend genauer beschrieben werden. Zu den in 2 beschriebenen Merkmalen identische Merkmale werden mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 3A zeigt eine Darstellung 300 einer Ätzvorrichtung 302 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Ätzvorrichtung 302 kann die Merkmale aufweisen, welche in der mit Bezug auf 2 beschriebenen Ätzvorrichtung 202 beschrieben worden sind. Die Ätzvorrichtung kann ferner ein multiaxiales Handhabungssystem 306 aufweisen, beispielsweise einen Roboter, welcher mit dem Werkstück-Handler 212 verbunden sein kann, sodass die Bewegung des Werkstücks 210 gesteuert werden kann. Die Bewegung des Werkstücks 210 kann gesteuert werden von dem multiaxialen Handhabungssystem 306 und dem Werkstück-Handler 212, beispielsweise als ein Arm eines Roboters implementiert, sodass der Mittelpunkt der Rotation außerhalb des Werkstücks 210 liegt. Der Werkstück-Handler 212 kann eingerichtet sein, dass Werkstück 210 durch den laminaren Fluss des Ätzmittels 206 zu bewegen entlang einer vorbestimmten Bahn, wobei die vorbestimmte Bahn mindestens einen Teil einer Schleife 304 bilden kann. Das multiaxiale Handhabungssystem 306, beispielsweise ein Roboter, kann bereitgestellt werden, um das Werkstück 210 durch den laminaren Fluss ohne eine tatsächliche Rotation zu bewegen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Werkstück 210 durch eine Achse 310 des Werkstücks definiert sein, wobei die Achse 310 parallel zu einer Seite des Werkstücks 210 angeordnet sein kann, welche geätzt werden soll, und wobei der Werkstück-Handler 212 eingerichtet sein kann das Werkstück 210 durch den laminaren Fluss des Ätzmittels 206 entlang einer vordefinierten oder vorgegeben Bahn zu bewegen, sodass die Achse 310 des Werkstücks 210 immer in die gleiche Richtung zeigt. 3B zeigt eine Darstellung 312 einer Ätzvorrichtung 302 gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • 3B zeigt eine Darstellung 312 einer Ätzvorrichtung 314 gemäß einem Ausführungsbeispiel, wobei der Werkstück-Handler 212 eingerichtet sein kann das Werkstück 210 durch den laminaren Fluss des Ätzmittels zu bewegen entlang einer vorgegebenen Bahn von einer Position A über eine Position B zu einer Position C, wobei die vorgegebene Bahn zumindest einen Teil einer Schleife 304 bilden kann. Eine Achse 310 des Werkstücks 210 kann parallel zu einer Seite des zu ätzenden Werkstücks angeordnet sein und in die gleiche Richtung zeigen, wenn das Werkstück 210 an der Position A, an der Position B, und an der Position C ist. Das Werkstück 210 kann in Bezug auf einen Bereich des Werkstück-Handlers 212 befestigt oder fest angeordnet sein und kann derart eingerichtet sein, dass es nicht um eine innerhalb des Werkstücks 210 angeordnete Achse rotiert, sodass jede Bewegung des Werkstücks 210 in dem laminaren Fluss so beschränkt ist, dass eine Oberfläche des Werkstücks 210 sich in einer einzigen zweidimensionalen Ebene entlang einer vordefinierten Bahn bewegen kann, wobei diese Bahn beispielsweise in der zweidimensionalen Ebene enthalten sein kann. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Werkstück 210 sich in einer einzigen zweidimensionalen Ebene entlang einer vordefinierten Bahn bewegen, während das Werkstück 210 so eingerichtet sein kann, dass es um eine Achse mit Bezug auf das Werkstück 210 rotieren oder drehen kann, beispielsweise um eine Achse, welche senkrecht zu der zweidimensionalen Ebene ist.
  • Es wird auf die grundlegenden Funktionalitäten (Funktionsweisen) der mit Bezug auf 3 beschriebenen Eigenschaften Bezug genommen und diese sind auf alle Ausführungsbeispiele anwendbar, welche nachfolgend genauer beschrieben werden. Zu den in 3 beschriebenen Merkmalen identische Merkmale werden mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 4 zeigt eine Darstellung 400 einer Ätzvorrichtung 402 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Ätzvorrichtung 402 kann die Merkmale der bereits mit Bezug auf 2 und 3 beschriebenen Ätzvorrichtung 202, 302 aufweisen. 4 zeigt, wie eine laminare Strömung des Ätzmittels 206 bereitgestellt werden kann unter Verwendung einer Pumpe 220 zum Bereitstellen eines Flusses des Ätzmittels durch eine Struktur 208, beispielsweise eines Kollimator-Gitters, zum Erzeugen einer laminaren Strömung 404.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Struktur 208, welche zum Bereitstellen einer laminaren Strömung des Ätzmittels 206 eingerichtet ist, eingerichtet sein einen stromlinienförmigen Fluss des Ätzmittels zu erzeugen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Struktur 208 eine Mehrzahl von Kanälen 508 aufweisen, welche das Ätzmittel 206 führen oder leiten, um so die laminare Strömung oder den laminaren Fluss bereitzustellen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die Kanäle 508 durch eine Anordnung von Leitungen oder Rohren ausgebildet werden, welche in einer vorbestimmten Art und Weise angeordnet sind, um eine laminare Strömung bereitzustellen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Mehrzahl der Kanäle so eingerichtet sein, dass sie parallel zueinander angeordnet sind. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Struktur 208 eine Platte 510 aufweisen, wobei die Platte 510 eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen aufweisen kann, beispielsweise eine Mehrzahl von Kanälen 508. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Mehrzahl der Kanäle parallel zueinander angeordnet sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Struktur 208 eine Düse zum Aussondern oder Emittieren einer individuellen Stromlinie des Ätzmittelflusses aufweisen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Struktur 208 eine Mehrzahl von Düsen aufweisen, welche parallel zueinander angeordnet sind und eingerichtet sind, eine Mehrzahl von individuellen stromlinienförmigen Strömungen des Ätzmittelflusses parallel zueinander bereitzustellen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann jeder Kanal der Mehrzahl von Kanälen eingerichtet sein, eine individuelle stromlinienförmige Strömung des Ätzmittelflusses bereitzustellen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine individuelle stromlinienförmige Strömung oder ein stromlinienförmiger Strom des Ätzmittelflusses und/oder ein individueller laminarer Fluss des Ätzmittels 206 in einem Kanal eine Reynolds-Zahl RL aufweisen, wobei RL mit der Formel RL = ud/v ausgedrückt werden kann, wobei u (m/s) die durchschnittliche Geschwindigkeit des Ätzmittelflusses bezogen auf die Kanalwände darstellen kann, d (m) den hydraulischen Durchmesser der Rohrleitung angeben kann und v (m2/s) die kinematische Viskosität des Ätzmittelflusses angeben kann.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine stromlinienförmige Strömung des Ätzmittelflusses und/oder der individuelle laminare Fluss des Ätzmittels 206 in einem Kanal eine Reynolds-Zahl RL aufweisen, wobei RL kleiner sein kann als eine kritische Reynolds-Zahl RCL, beispielsweise RL < RCL, beispielsweise 1 < RCL < 2300, 300 < RCL < 1800, 500 < RCL < 1200.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine turbulente Strömung oder ein turbulenter Fluss des Ätzmittels eine Reynolds-Zahl RT aufweisen, wobei RT größer sein kann als eine kritische Reynolds-Zahl RCL, beispielsweise RC > RCT, beispielsweise 2500 < RCT < 10000, 2500 < RCT < 5000, 2500 < RCT < 4000.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann jede Rohrleitung oder jeder Kanal der Mehrzahl von Kanälen so eingerichtet sein, dass er eine individuelle stromlinienförmige Strömung des Ätzmittelfluss erzeugt, so dass wenn eine Mehrzahl von Rohrleitungen oder Kanälen parallel zueinander angeordnet werden, eine Struktur 208 gebildet wird und eine Mehrzahl von individuellen stromlinienförmigen Strömungen des Ätzmittelflusses erzeugt werden kann, wobei die Mehrzahl der individuellen Strömungen des Ätzmittelflusses parallel zueinander angeordnet sein kann und wobei jede der individuellen Strömungen des Ätzmittelflusses nur minimal mit einer anderen Strömung des Ätzmittelflusses interferiert oder wechselwirkt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann jede individuelle stromlinienförmige Strömung des Ätzmittelflusses im Wesentlichen frei von Wirbelströmen und/oder Aufwühlungen und/oder Strudeln sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Struktur 208, welche eingerichtet ist einen laminaren Fluss des Ätzmittels 206 bereitzustellen, eingerichtet sein einen laminaren Fluss des Ätzmittels 206 bereitzustellen, welcher eine Reynolds-Zahl RL aufweist, wobei RL kleiner sein kann als die kritische Reynolds-Zahl RCL, beispielsweise 1 < RCL < 2300, 300 < RCL < 1800, 500 < RCL < 1200.
  • Ein laminarer Fluss des Ätzmittels 206, welcher an der Oberfläche oder einer Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 ankommt, ist durch die Pfeile 406 angedeutet. Turbulenzen des Ätzmittels 406 können erzeugt werden an der Seite des Werkstücks, welche gegenüber der Seite des Werkstücks 210 angeordnet ist, welche in die Richtung des laminaren Flusses des Ätzmittels gerichtet ist, d. h. die zu ätzende Seite des Werkstücks 210. Es wird auf die grundlegenden Funktionalitäten (Funktionsweisen) der mit Bezug auf 4 beschriebenen Eigenschaften Bezug genommen und diese sind auf alle Ausführungsbeispiele anwendbar, welche nachfolgend genauer beschrieben werden. Zu den in 3 beschriebenen Merkmalen identische Merkmale werden mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 5 zeigt eine Darstellung 500 einer Ätzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Ätzvorrichtung 502 kann die Eigenschaften aufweisen, welche in Zusammenhang mit der Ätzvorrichtung 202, 302, 312, 402 bezugnehmend auf 2, 3 und 4 beschrieben worden sind. Die Ätzvorrichtung 502 kann eine Prozesskammer 204, welche ein Ätzmittel 206 aufweist, eine Struktur 208, welche eingerichtet ist einen laminaren Fluss des Ätzmittels 206 bereitzustellen, und einen Werkstück-Handler 212 aufweisen, welcher eingerichtet ist das Werkstück 210 durch den laminaren Fluss des Ätzmittels 206 entlang einer vorgegebenen Bahn zu bewegen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Werkstück-Handler 212 derart eingerichtet sein, dass er das Werkstück 210 durch den laminaren Fluss des Ätzmittels 206 entlang einer vorgegebenen Bahn wiederholt bewegt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die vorgegebene Bahn in einer zweidimensionalen Ebene liegen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die vorgegebene Bahn eine zweidimensionale Ebene ausmachen (beispielsweise in dieser Ebene verlaufen), wobei die zweidimensionale Ebene unter einem bestimmten festen Winkel bezogen auf die den laminaren Fluss bereitstellende Struktur 208 angeordnet sein kann.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die vorgegebene Bahn eine zweidimensionale Ebene ausmachen, wobei die zweidimensionale Ebene in einem vorbestimmten Abstand bezüglich der den laminaren Fluss bereitstellenden Struktur 208 angeordnet sein kann und wobei der Abstand zwischen der zweidimensionalen Ebene und der Struktur während des Ätzprozesses vergrößert oder verkleinert werden kann. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die vorgegebene Bahn derart eingerichtet sein, dass sie gewährleistet, dass das Werkstück 210 sich innerhalb des laminaren Flusses des Ätzmittels befindet.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die vorgegebene Bahn zumindest einen Teil einer Schleife 304 ausbilden, wobei ein Mittelpunkt der Schleife 304 außerhalb des Werkstücks liegen kann.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Schleife 304 eine geschlossene Schleife bilden, beispielsweise eine kreisförmige geschlossene Schleife, eine rechteckige geschlossene Schleife, eine trapezförmige geschlossene Schleife oder eine polygonale geschlossene Schleife.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Schleife 304 im Wesentlichen eine geschlossene Schleife bilden, beispielsweise eine kreisförmige im Wesentlichen geschlossene Schleife, eine rechteckige im Wesentlichen geschlossene Schleife, eine trapezförmige im Wesentlichen geschlossene Schleife oder eine polygonale im Wesentlichen geschlossene Schleife.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Prozesskammer 204 einen Prozesstank 506 aufweisen, welcher das Ätzmittel 206 enthalten (aufweisen) kann.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ätzvorrichtung 502 eingerichtet sein, einen Fluss des Ätzmittels 206 durch den Prozesstank 506 zu erzeugen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der laminare Fluss des Ätzmittels 206 eingerichtet sein, eine Seite des Werkstücks 210 zu ätzen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ätzvorrichtung 502 derart eingerichtet sein, dass die Rate des laminaren Flusses des Ätzmittels 206 zu einer Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 größer ist als die Rate des Flusses des Ätzmittels 206 zu der Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 aufgrund von mindestens einer Diffusion, einer Konvektion und/oder einer Gravitation.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Platte 510 mindestens doppelt so groß sein wie das Werkstück 210. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ätzvorrichtung 502 zusätzlich mindestens eine Pumpe 220 aufweisen, welche mit der Prozesskammer verbunden ist, so dass der Fluss des Ätzmittels durch den Prozesstank 506 bereitgestellt werden kann.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Werkstück-Handler 212 eingerichtet sein, das Werkstück 210 durch den laminaren Fluss des Ätzmittels 206 zu bewegen ohne eine tatsächliche oder wirkliche Bewegung des Werkstücks 210 in Bezug auf den Werkstück-Handler 212.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Werkstück-Handler 212 eingerichtet sein, das Werkstück 210 durch den laminaren Fluss des Ätzmittels 206 zu bewegen ohne eine tatsächliche oder wirkliche Rotation des Werkstücks 210 bezüglich des Werkstück-Handlers 212.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 unter einem festen Winkel bezüglich der Richtung des laminaren Flusses des Ätzmittels 206 angeordnet sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 rotiert oder gedreht werden in Bezug auf die Richtung des laminaren Flusses des Ätzmittels 206.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 im Wesentlichen senkrecht zum laminaren Fluss des Ätzmittels 206 angeordnet sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Werkstück 210 eine zu ätzende Struktur 512 aufweisen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die zu ätzende Struktur 512 ein Material 514 aufweisen, welches geätzt werden kann unter Verwendung eines diffusionsgesteuerten Ätzverfahrens unter Verwendung des Ätzmittels 206.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die zu ätzende Struktur 512 ein Material aufweisen, welches in einer Halbleiterprozessierung oder Halbleiterverarbeitung verwendet wird und einem nasschemischen Ätzen unterzogen werden kann. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Material ein Halbmetall und/oder ein halbleitendes Material und/oder ein elektrisch leitfähiges Material, wie beispielsweise ein metallisch leitendes Material, und/oder ein isolierendes Material und/oder mindestens ein Material aus einer Gruppe aufweisen, welche besteht aus: Kupfer, Polysilizium (dotiert oder undotiert), Silizium (dotiert oder undotiert), Aluminium, Titan, Wolfram, Siliziumnitrid, Siliziumdioxid, Quarzglas, Silikat-Gläser, wie etwa mit Bor oder Natrium dotierte Silikat-Gläser, und Kunststoffe, beispielsweise PET.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Richtung des laminaren Flusses des Ätzmittels 206 in einer Richtung von unten nach oben bereitgestellt werden gemäß der Darstellung in 2A. Das Werkstück 210 kann somit nach unten gerichtet angeordnet sein, so dass eine Seite oder Oberfläche des zu ätzenden Werkstücks 210 unmittelbar auf die Richtung des laminaren Flusses des Ätzmittels 206 trifft, also beispielsweise die Richtung des laminaren Flusses des Ätzmittels 206 unter einem Winkel, beispielsweise einem rechten Winkel, auf die Oberfläche des zu ätzenden Werkstücks 210 trifft.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Richtung des Flusses des Ätzmittels 206 von oben nach unten verlaufend bereitgestellt werden gemäß einer Ätzvorrichtung 1302 wie in einer Darstellung 1300 in 13A veranschaulicht. Ein Werkstück 210 kann somit nach oben gerichtet bereitgestellt werden, so dass die Richtung des laminaren Flusses des Ätzmittels 206, welche von oben nach unten verlaufen kann, unmittelbar auf eine Seite oder Oberfläche des zu ätzenden Werkstücks 210 trifft. Eine Pumpe 220 kann verwendet werden, um das Ätzmittel 206 aus einem chemischen Tank 1306 in die Prozesskammer 204 in einer Ausrichtung 216 von oben nach unten zu pumpen. In einem Ausführungsbeispiel kann ein Ventil 1304 verwendet werden, um einen Fluss des Ätzmittels 206 weg von der Prozesskammer zum chemischen Tank zu leiten, so dass dieser Fluss in die Prozesskammer 204 eingepumpt werden kann, oder um einen Fluss des Ätzmittels 206 weg von der Prozesskammer 204 zu einem Abfluss 1308 zu leiten. 13B zeigt eine Darstellung 1310 eines Teils einer Ätzvorrichtung 1312, wobei der Werkstück-Handler 212 überdies einen Werkstückhalter 212b zum Halten des Werkstücks 210 aufweisen kann, wobei der Werkstück-Handler so eingerichtet sein kann, dass er das Werkstück 210 durch den laminaren Fluss des Ätzmittels 106 entlang einer vorgegebenen Bahn bewegt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Richtung des Flusses des Ätzmittels von einer Seite der Prozesskammer in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung verlaufen gemäß dem Ausführungsbeispiel der Ätzvorrichtung 1402, wie in einer Darstellung 1400 in 14A gezeigt. Ein Werkstück 210 kann demzufolge derart angeordnet werden, dass es zu der Seite der Prozesskammer gerichtet ist, von welcher der Fluss des Ätzmittels bereitgestellt wird, so dass auf eine Seite oder Oberfläche des zu ätzenden Werkstücks 210 direkt die Richtung des laminaren Flusses des Ätzmittels 206 drauftrifft, welche einer Richtung von einer Seite der Prozesskammer in einer im Wesentlichen horizontalen Ausrichtung entsprechen kann. Eine Pumpe 220 kann verwendet werden, um das Ätzmittel 206 aus dem Überflusstank 224 in die Prozesskammer 204 in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung von einer Seite der Prozesskammer zu pumpen, wie durch den Pfeil 216 in 14A angedeutet. In dem in 14A gezeigten Fall kann der laminare Fluss in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung von der rechten Seite der Prozesskammer zur linken Seite der Prozesskammer transportiert werden. Das Werkstück 210 kann demzufolge derart in der Prozesskammer angeordnet werden, dass es zur rechten Seite der Prozesskammer gerichtet ist, von welcher das Ätzmittel 206 bereitgestellt wird. 14B zeigt eine Darstellung 1404 eines Teils einer Ätzvorrichtung 1406, welche einen Werkstück-Handler 212 aufweisen kann, welcher ferner einen Werkstückhalter 212b zum Halten des Werkstücks 210 aufweisen kann, wobei der Werkstück-Handler derart eingerichtet sein kann, dass er das Werkstück 210 durch den laminaren Fluss des Ätzmittels 106 entlang einer vorbestimmten Bahn bewegt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ätzvorrichtung 102 eine Mehrzahl von Werkstück-Handlern 212 aufweisen, wobei jeder davon derart eingerichtet sein kann, das er ein Werkstück 110 durch die laminare Strömung des Ätzmittels 106 entlang einer vorbestimmten Bahn gemäß den obigen Ausführungsbeispielen bewegt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 206 ein Kupfer-Ätzmittel in einem Nass-Kupferätzverfahren sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 206 ein Kupfer-Ätzmittel sein, welches eine Mischung wie etwa eine verdünnte oder wässerige Phosphor-Wasserstoffperoxid-Mischung (1 bis 5 Volumen% H2PO4 und 0,5% bis 3% H2O2), eine verdünnte Schwefel-Wasserstoffperoxid-Mischung (1 bis 5 Volumen% H2SO4 und 0,5% bis 3% H2O2), eine Phosphor-Salpeter-Ethansäure (45 bis 50 Gewichts% Phosphorsäure, 1 bi 3 Gewichts% Salpetersäure und 30 bis 40 Gewichts% Ethansäure).
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 206 ein Kupfer-Ätzmittel sein, welches mindestens eine der folgenden Mischungen aufweist: eine Mischung von 0,5% bis 2% H2O2 und 2% bis 4% Schwefelsäure und/oder eine Mischung von 10% bis 15% Salpetersäure und 2% bis 6% Phosphorsäure und/oder eine Mischung von 0,5 mol/l bis 1,5 mol/l CuCl und 20% bis 30% Chlorwasserstoffsäure und/oder 35 % Salpetersäure.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 206 ein Polysilizium-Ätzmittel in einem Nass-Polysilizium-Ätzverfahren sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 206 ein Ätzmittel von Polysilizium sein, beispielsweise ein Ätzmittel zum Ätzen von Polysilizium, welches eine Mischung aufweist wie etwa eine Salpetersäure und eine Chlorwasserstoffsäure-Mischung (HNO3:HF in einem Verhältnis zwischen 6:1 und 23:1), Tetrametyhlammoniumhydroxid (TMAH, 2 bis 10 Volumen%), Cholin (2 bis 10 Volumen%).
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 206 ein Silizium-Ätzmittel in einem Nass-Silizium-Ätzverfahren sein.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 206 ein Ätzmittel von Silizium sein, beispielsweise ein Ätzmittel zum Ätzen von Silizium, welches eine Mischung aufweist wie etwa eine Salpetersäure und eine Chlorwasserstoffsäure-Mischung (HNO3:HF in einem Verhältnis zwischen 6:1 und 23:1), Tetrametyhlammoniumhydroxid (TMAH, 2 bis 10 Volumen%), Cholin (2 bis 10 Volumen%).
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 206 ein Aluminium-Ätzmittel in einem Nass-Aluminium-Ätzverfahren sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 206 ein Ätzmittel für Aluminium sein, welches Phosphor-Salpeter-Ethansäure (70 bis 80 Gewichts% Phosphorsäure, 2 bis 4 Gewichts% Salpetersäure und 1 bis 5 Gewichts% Ethansäure) und/oder ein Ätzmittel aufweist, welches 0,1% bis 5% Fluorwasserstoffsäure aufweist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 206 ein Glas-Ätzmittel sein in einem Nassätzverfahren für Glas.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 206 ein Glas-Ätzmittel sein, welches Fluorwasserstoffsäure (HF) oder eine Ammoniumfluorid-gepufferte Fluorwasserstoffsäure zum Ätzen von Borsilikat oder von Silikatgläsern aufweist, welche mit Bor dotiert sind.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 206 ein Plastik-Ätzmittel (Kunststoff-Ätzmittel) in einem Nassätzverfahren für Plastik sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Ätzmittel 206 ein Plastik-Ätzmittel sein, welches ein Lösungsmittel aufweist, beispielsweise Aceton.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ätzvorrichtung derart eingerichtet sein, dass sie eine hohe Leistungsfähigkeit in Bezug auf Gleichförmigkeit bei stromlosen Metall-Plattierungsverfahren, beispielsweise stromlosen Metall-Beschichtungsverfahren, aufweist.
  • Es wird auf die grundlegenden Funktionalitäten (Funktionsweisen) der mit Bezug auf 5, 22, 23 beschriebenen Eigenschaften Bezug genommen und diese sind auf alle Ausführungsbeispiele anwendbar, welche nachfolgend genauer beschrieben werden. Zu den in 5, 22, 23 beschriebenen Merkmalen identische Merkmale werden mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 6 zeigt eine Simulation 600 eines Ätzmittelflusses (einer Ätzmittelströmung) in einer Ätzvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Die Simulation 600 zeigt ein vereinfachtes, zweidimensionales Modell eines Ätzmittelflusses, welcher eine Richtung 216 aufweist zu einer Seite des zu ätzenden Werkstücks 210. Die Simulation 600 zeigt ein vereinfachtes statisches zweidimensionales Modell eines Ätzmittelflusses durch einen einzelnen Kanal oder eine einzelne Durchgangsöffnung von einer Mehrzahl von Durchgangsöffnungen, Kanälen oder Röhren 508 innerhalb einer Struktur 208, wie etwa den Ätzmittelfluss in einer Region wie beispielsweise der mit Bezugszeichen 410 in 4 versehenen. Die Achsen 602 und 604 stellen Höhe und Breite eines simulierten Kanals dar und die Skala 606 repräsentiert die Geschwindigkeit des Ätzmittelflusses. Der Ätzmittelfluss kann eine Richtung 216 aufweisen zu einer Seite des zu ätzenden Werkstücks 210. Eine Struktur 208 kann eingerichtet sein den Fluss des Ätzmittels 206 aufzunehmen, wobei der Fluss des Ätzmittels 206, welcher die Richtung 216 aufweist, in die Struktur einströmt (in diesem Fall zeigt die Simulation einen Ätzmittelfluss 206 durch einen einzelnen Kanal, ein einzelnes Rohr oder eine Durchgangsöffnung 508) und wobei die Struktur 208 eingerichtet ist, eine laminaren Fluss des Ätzmittels 206 bereitzustellen oder zu erzeugen zu einer Seite des zu ätzenden Werkstücks 210. Die Struktur 208, welche eingerichtet ist eine laminaren Strömung des Ätzmittels bereitzustellen, kann eine Höhe h aufweisen. Im Falle der vorliegenden Simulationsergebnisse 600 beträgt die Höhe h = 25 mm. Die Höhe h der Struktur 208 kann in einem Bereich von Werten liegen, beispielsweise kann h Werte von 4 mm bis 100 mm aufweisen, beispielsweise von ungefähr 10 mm bis ungefähr 80 mm, beispielsweise von ungefähr 15 mm bis ungefähr 60 mm. Die Geschwindigkeit des Flusses des Ätzmittels 206 in die Richtung 216, welches in die Struktur 208 oder die Mehrzahl von Kanälen 508 der Struktur in der vorliegenden Simulation 600 eindringt, kann 2 cm/s betragen. Die Geschwindigkeit des Flusses kann in einem Bereich von Werten liegen, beispielsweise kann die Geschwindigkeit des Flusses Werte von ungefähr 0,4 cm/s bis ungefähr 7 cm/s aufweisen, beispielsweise von ungefähr 0,4 cm/s bis ungefähr 5 cm/s, beispielsweise von ungefähr 0,4 cm/s bis ungefähr 3 cm/s. Der Durchmesser jedes Kanals oder jeder Durchgangsöffnung 508 in dem Gitterbereich der Struktur 208, beispielsweise eines Kollimator-Gitters, kann einen Wert d aufweisen. In der vorliegenden Simulation weist der Durchmesser einen Wert von d = 10 mm. Der Durchmesser d jedes der Kanäle kann in einem Bereich von Werten liegen, beispielsweise kann d Werte von ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 10 mm aufweisen, beispielsweise von ungefähr 1 mm bis ungefähr 8 mm, beispielsweise von ungefähr 1 mm bis ungefähr 3 mm. Der Abstand zwischen dem Werkstück 210 und der Oberfläche der Struktur 208, welche einen laminaren Fluss des Ätzmittels 206 zu einer Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 erzeugt (oder in eine Richtung, welche zu der Seite weist), kann einen Wert t aufweisen. Im Falle der vorliegenden Simulation 600 hat der Abstand den Wert t = 10 mm. Der Abstand t kann in einem Bereich von Werten liegen, beispielsweise kann t Werte von ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 60 mm aufweisen, beispielsweise von ungefähr 1 mm bis ungefähr 40 mm, von ungefähr 1 mm bis ungefähr 20 mm. Die Kombination der mindestens folgenden Faktoren: der Höhe h der Struktur 208, welche eingerichtet ist einen laminaren Fluss des Ätzmittels 206 bereitzustellen, der Geschwindigkeit der Strömung des Ätzmittels 206, welches in die Struktur 208 eintritt, des Durchmessers d jedes Kanals in dem Gitter der Struktur 208 oder des Kollimator-Gitters und des Abstands t zwischen dem Werkstück 210 und der Oberfläche der Struktur 208, welche eine laminare Strömung des Ätzmittels 206 auf eine Seite des zu ätzenden Werkstücks herbeigeführt, kann in einem laminaren Fluss oder einer laminaren Strömung 206 resultieren, welche die Struktur 208 verlässt und in einer Richtung, welche im Wesentlichen senkrecht ist zu der Seite des ätzenden Werkstücks 210, an einer Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 ankommt. Der Transport des Flusses des Ätzmittels 206 weg von dem Punkt oder Bereich der Ankunft des laminaren Flusses des Ätzmittels 206 an der Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 kann derart eingerichtet sein, dass es sich dabei um einen Fluss des Ätzmittels 206 in einer Richtung handelt, welche im Wesentlichen parallel zu der Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 liegt, weg von der Oberfläche des zu ätzenden Werkstücks 210.
  • Die Struktur 208 und die Kombination von mindestens einem der folgenden Faktoren: der Höhe h der Struktur 208, welche eingerichtet ist einen laminaren Fluss des Ätzmittels bereitzustellen, der Geschwindigkeit der Strömung des Ätzmittels 206, welches in die Struktur 208 eintritt, des Durchmessers d jedes Kanals in dem Gitter der Struktur 208 oder des Konfirmationsgitters und des Abstands t zwischen dem Werkstück 210 und der Oberfläche der Struktur 208, welche eine laminare Strömung des Ätzmittels 206 auf eine Seite des zu ätzenden Werkstücks herbeigeführt, beispielsweise ausstößt, können eingerichtet sein einen stromlinienförmigen Fluss des Ätzmittels 206 weg von dem Punkt oder Bereich der Ankunft des laminaren Flusses des Ätzmittels an der Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 zu erzeugen, um Turbulenzen auf der Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 zu minimieren. Die Geschwindigkeit des Flusses des Ätzmittels 206, welches die Struktur 208 verlässt und an einer Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 ankommt, kann in der vorliegenden Simulation eine Geschwindigkeit von 2 cm/s aufweisen. Die Geschwindigkeit des Flusses kann in einem Bereich von Werten liegen, beispielsweise kann die Geschwindigkeit des Flusses Werte von ungefähr 0,4 cm/s bis ungefähr 7 cm/s aufweisen, beispielsweise von ungefähr 0,4 cm/s bis ungefähr 5 cm/s, beispielsweise von ungefähr 0,4 cm/s bis ungefähr 3 cm/s. Die Geschwindigkeit des Flusses des Ätzmittels 206 weg von dem Punkt der Ankunft des laminaren Flusses des Ätzmittels 206 an der Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 kann 2 cm/s betragen. Die Geschwindigkeit des Flusses kann in einem Bereich von Werten liegen, beispielsweise von ungefähr 0,4 cm/s bis ungefähr 7 cm/s, beispielsweise von ungefähr 0,4 cm/s bis ungefähr 5 cm/s, beispielsweise von ungefähr 0,4 cm/s bis ungefähr 3 cm/s.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ätzvorrichtung 502 so eingerichtet sein, dass die Rate des laminaren Flusses des Ätzmittels 206, anders ausgedrückt die Flussrate des laminaren Flusses des Ätzmittels 206, zu einer Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 größer ist als die Rate des Flusses des Ätzmittels aufgrund von mindestens einer Diffusion, einer Konvektion und/oder einer Gravitation zu der Seite des zu ätzenden Werkstücks 210, wobei die Kräfte der Diffusion, Kollektion und Gravitation sich auf Kräfte beziehen, welche auf Ätzmittelmoleküle wirken, welche in einer zufälligen Bewegung der Ätzmittelmoleküle resultieren würden ohne zusätzliche Mittel, beispielsweise ohne eine Struktur 208 und/oder ohne Werkstück-Handler 212 oder ohne die Pumpe zum Modifizieren oder Ausrichten der Richtung und der Geschwindigkeit des Ätzmittelflusses.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ätzvorrichtung 502 so eingerichtet sein, dass die Rate des laminaren Flusses des Ätzmittels 206 zu einer Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 größer ist als die höchste Rate des Flusses des Ätzmittels aufgrund von mindestens einer Diffusion, einer Konvektion und/oder einer Gravitation zu der Seite des zu ätzenden Werkstücks 210.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ätzvorrichtung 502 so eingerichtet sein, dass die Rate des laminaren Flusses des Ätzmittels 206 weg von dem Punkt oder der Stelle der Ankunft des laminaren Flusses des Ätzmittels an der Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 größer ist als die Rate des Flusses des Ätzmittels aufgrund von mindestens einer Diffusion, einer Konvektion und/oder einer Gravitation zu der Seite des zu ätzenden Werkstücks 210.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ätzvorrichtung 502 so eingerichtet sein, dass die Rate des laminaren Flusses des Ätzmittels 206 weg von dem Punkt oder der Stelle der Ankunft des laminaren Flusses des Ätzmittels an der Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 größer ist als die höchste Rate des Flusses des Ätzmittels aufgrund von mindestens einer Diffusion, einer Konvektion und/oder einer Gravitation zu der Seite des zu ätzenden Werkstücks 210.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die von dem Werkstück-Handler 212 geführte Bewegung des Werkstücks 210 durch den laminaren Fluss des Ätzmittels 206 entlang einer vorgegebenen Bahn derart eingerichtet sein, dass eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften beeinflusst werden: die Rate des laminaren Flusses des Ätzmittels 206 zu einer Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 und/oder die Rate des laminaren Flusses des Ätzmittels 206 weg von dem Punkt oder der Stelle der Ankunft des laminaren Flusses des Ätzmittels 206 an der Seite des zu ätzenden Werkstücks 210.
  • 7 zeigt eine Darstellung 700 einer Ätzvorrichtung 702 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Ätzvorrichtung 702 weist einen Werkstück-Handler 212 auf, wie mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Werkstück-Handler 212 derart eingerichtet sein, dass er an ein multiaxiales Handhabungssystem 306 (auch als Handling-System bezeichnet) zum Manipulieren und/oder Steuern der Bewegung des Werkstücks 210 in mindestens zwei Richtungen gekoppelt sein kann. Der Werkstück-Handler 212 kann einen Armabschnitt zum Greifen und/oder Halten des Werkstücks 210 aufweisen, welcher die Position des Werkstücks 210 bezüglich des Werkstück-Handlers 212 fixiert. Der Werkstück-Handler 212 kann ferner einen Werkstück-Handler-Stützbereich 212a zum Verbinden mit dem multiaxialen Handhabungssystem 306, so dass sich das Werkstück 210 flüssig oder ruckfrei in dem oder durch den Ätzmittelfluss 206 bewegen kann, und einen Werkstück-Haltebereich 212b aufweisen zum Greifen des Werkstücks 210. Das multiaxiale Handhabungssystem 306 kann so eingerichtet sein, dass es den Werkstück-Handler 212, 212a auf flüssigen oder ruckfreien Bahnen bewegt, so dass die Bewegung des Stützbereiches 212a des Werkstück-Handlers in Relation zu dem multiaxialen Behandlungs-System 306 flüssig oder ruckfrei ist. Das multiaxiale Handhabungssystem 306 kann einen Roboterarm aufweisen mit beispielsweise sechs Bewegungsachsen 704.
  • 8A bis 8E zeigen Darstellungen 800A bis 800F einer Ätzvorrichtung gemäß den verschiedenen mit Bezug auf 1 bis 7 beschriebenen Ausführungsbeispielen. Darstellung 800A zeigt eine Ätzvorrichtung, welche eine Prozesskammer 802 und einen Überflusstank 824 aufweist, welche koaxial zueinander angeordnet sind, so dass die Prozesskammer 802 eine innere Kammer ausbildet und der Überflusstank 824 eine äußere Kammer ausbildet. Der Abstand zwischen einer oberen Fläche einer Wand des Überflusstanks 824 und einer unteren Fläche einer Wand des Überflusstanks 824, das heißt die Höhe des Überflusstanks 824, kann ungefähr 310 mm betragen. Der Abstand zwischen einer oberen Fläche einer Wand des Überflusstanks 824 und einer unteren Fläche einer Wand des Überflusstanks 824, d. h. die Höhe des Überflusstanks, kann in einem Bereich von Werten liegen, beispielsweise von ungefähr 100 mm bis ungefähr 900 mm, beispielsweise von ungefähr 200 mm bis ungefähr 600 mm, beispielsweise von ungefähr 200 mm bis ungefähr 450 mm.
  • 8B zeigt eine Darstellung 800B, welche eine Querschnittsansicht eines Abschnitts der in Figur 800A gezeigten Ätzvorrichtung entlang der dort eingezeichneten Ebene A-A zeigt. Die Ätzvorrichtung kann eine Prozesskammer 802, einen Überflusstank 824 und eine Struktur aufweisen, welche eingerichtet ist einen laminaren Fluss des Ätzmittels 818 bereitzustellen, wie bereits mit Bezug auf die vorangehenden Ausführungsbeispiele beschrieben. Die Ätzvorrichtung kann überdies aufweisen: eine Abflussleitung 812, beispielsweise ein Abflussrohr, eine Zuflussleitung 808, beispielsweise ein Zuflussrohr, zum Transportieren des Ätzmittels 206 in die Prozesskammer 802, eine Schweißmuffe 822 als Verbindungsteil für das Zuflussrohr 808, eine Basis 806 zum Stützen und Tragen der Ätzmittelvorrichtung, einen Distanzring 810 zwischen der Prozesskammer 802 unter dem Überflusstank 824 und einen Stützring 814, welcher verwendet werden kann zur Zirkulation und zum Versiegeln der Struktur 818 in der Prozesskammer 802. Der Distanzring 810 fungiert auch als ein Bodenträger für die überfließende Chemikalie des Ätzmittels in dem Überflusstank 824. Es sind keine Chemikalien oder Ätzmittel-Chemikalien im Bereich unterhalb des Distanzringes 810 vorhanden, d. h. in dem Bereich, welcher von den Seitenwänden 804, dem Distanzring 810 und der Basis 806 umgeben ist. Der Durchmesser der Prozesskammer 802 kann einen Durchmesser von 450 mm aufweisen. Der Durchmesser der Prozesskammer 802 kann in einem Bereich von Werten liegen, beispielsweise von ungefähr 200 mm bis ungefähr 900 mm, beispielsweise von ungefähr 300 mm bis ungefähr 800 mm, beispielsweise von ungefähr 400 mm bis ungefähr 600 mm. Der Abstand zwischen einer oberen Fläche der Struktur, welche eingerichtet ist einen laminaren Fluss des Ätzmittels 818 bereitzustellen, und einer oberen Fläche einer Wand des Überflusstanks 824 kann 25 mm betragen. Der Abstand zwischen einer oberen Fläche der Struktur, welche eingerichtet ist einen laminaren Fluss des Ätzmittels 818 bereitzustellen, und einer oberen Fläche einer Wand des Überflusstanks 824 kann in einem Bereich von Werten liegen, beispielsweise von ungefähr 5 mm bis ungefähr 100 mm, von ungefähr 10 mm bis ungefähr 80 mm, von ungefähr 10 mm bis ungefähr 50 mm.
  • 8C zeigt eine Darstellung 800C, welche eine Querschnittsansicht einer in den Ansichten 800A und 800B gezeigten Ätzvorrichtung in einer anderen Perspektive zeigt, wobei die Ätzvorrichtung mindestens ein Haltestück 816 zum Verbinden der Struktur, welche eingerichtet ist einen laminaren Fluss des Ätzmittels 818 bereitzustellen, mit der Prozesskammer 802, und ein Fixierungsstück 820 zum Zusammenhalten der Teile der Basis 806 und zum Stützen der Prozesskammer 802 aufweist. Das Fixierungsstück 820 kann auch als Halterung, beispielsweise eine Halteklammer, für eine Diffuserplatte fungieren.
  • 8D zeigt eine Darstellung 800D, welche eine Draufsicht eines Abschnitts der in den Darstellungen 800A, 800B und 800C veranschaulichten Ätzvorrichtung zeigt, wobei die Ätzvorrichtung eine Prozesskammer 802 (innerer Ring) und einen Überflusstank 824 aufweist und wobei die Ätzvorrichtung eine Struktur 818 aufweisen kann, welche eingerichtet ist einen laminaren Fluss des Ätzmittels bereitzustellen. Das mit Bezug auf die Darstellung 800B beschriebene Abflussrohr 812 kann mit einem Bereich des Überflusstanks 824 verbunden sein und auch mit der Basis 806 der Prozesskammer 802 verbunden sein, wie in den Darstellungen 800C und 800D veranschaulicht, um das Ätzmittel 206 aus dem Überflusstank 824 in die Prozesskammer 802 zu befördern. Eine Pumpe kann verwendet werden um eine Kraft zum Befördern des Ätzmittels 206 aus dem Überflusstank 824 in die Prozesskammer 802 zu erzeugen.
  • 8E zeigt Darstellungen 800E und 800F, welche einen Abschnitt der in den Darstellungen 800A bis 800D veranschaulichten Ätzvorrichtung zeigen, wobei die Ätzvorrichtung eine Prozesskammer 802 (innerer Ring), einen Überflusstank 824 (äußerer Ring), ein Abflussrohr 812 und die Struktur 818 aufweist.
  • 9A bis 9F zeigen Darstellungen 900A bis 900F einer Ätzvorrichtung gemäß den bereits anhand der 1 bis 8 beschriebenen Ausführungsbeispielen. 9A zeigt eine Darstellung 900A eines Teils einer Pumpen-Bedienvorrichtung 906 zum Anschließen an eine Pumpe, wie mit Bezug auf Merkmal 220 beschrieben, wobei die Pumpen-Bedienvorrichtung 906 mit einer Stützstruktur 902 verbunden sein kann, die eingerichtet sein kann für die Ätzvorrichtung gemäß den in 1 bis 8 beschriebenen Ausführungsbeispielen als bauliche/r oder strukturelle/r Stütze oder Träger zu fungieren. Die gemäß dem Merkmal 220 beschriebene Pumpe kann als eine Kolbendruckpumpe oder als eine elektrische Rotationspumpe eingerichtet sein.
  • 9B zeigt eine Darstellung 900B von Teilen einer Pumpen-Bedienvorrichtung 906 zum Verbinden mit einer Pumpe, wie in Bezug auf das Merkmal 220 beschrieben, wobei die Pumpen-Bedienvorrichtung 906 mit einer Stützstruktur 902 verbunden sein kann. Die Pumpen-Bedienvorrichtung 906 kann eine Stützplatte 928 aufweisen zum Stützen einer Druckreglungsüberwachungseinheit, eines mit der Pumpe verbundenen Druckreglers, eines Steuerungsventil-Gehäuseträgers 932 und eines Steuerungsventilauslasses 940, welcher mittels eines druckfesten (eines gegenüber Druck widerstandsfähigen) Schlauchs mit der Pumpe verbunden sein kann.
  • 9C zeigt eine Darstellung 900C eines Teils einer Stützstruktur 902, welche eingerichtet ist der bereits gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Ätzvorrichtung eine stabile Stützunterlage, beispielsweise ein stabiles Auflager, bereitzustellen.
  • 9D zeigt eine Darstellung 900D einer Ätzvorrichtung gemäß den bereits mit Bezug auf 1 bis 8 beschriebenen Ätzvorrichtungen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ätzvorrichtung einen Filter aufweisen, welcher mehrere Komponenten 924, 904, 914 aufweisen kann. Das Ätzmittel 206 kann aus dem Überflusstank in die Pumpe fließen oder strömen. Von der Pumpe, beispielsweise bei Austritt aus der Pumpe, kann das Ätzmittel durch den Filter 924, 904, 914 vor Eintritt in die Prozesskammer gefiltert werden. Die Prozesskammer 802 kann ein Teil der Ätzvorrichtung sein, welche über der stabilen Stützstruktur 902 angeordnet ist.
  • 9E zeigt eine Darstellung 900E einer Ätzvorrichtung gemäß der mit Bezug auf die Darstellung 900D beschriebenen Ätzvorrichtung. Die Darstellung 900E zeigt eine Draufsicht der Kammer mit entferntem Deckel. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ätzvorrichtung ferner eine Pumpe 922, beispielsweise einen Luftkompressor, und ein Auslassventil 926 zum Bereitstellen einer Zirkulation zu einem Abfluss.
  • 9F zeigt eine Darstellung 900F eines Abschnitts einer Ätzvorrichtung gemäß der in den Darstellungen 900A bis 900E veranschaulichten Ätzvorrichtung, wobei die Ätzvorrichtung von einer Ätzvorrichtung-Stützstruktur 902 gestützt werden kann, beispielsweise von einer stabilen Werkbank oder von einem Tisch. Die Ätzvorrichtung kann ferner eine Pumpen-Stützplatte 916 aufweisen zum Stützen oder Tragen eines Teils der Pumpe 220 und des Auslassventils 926.
  • 10 zeigt eine Implementierung 1000 einer Ätzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Ätzvorrichtung kann so modifiziert oder eingerichtet sein, dass sie in der Halbleiterindustrie verwendet werden kann. Die Ausführungen gemäß der Schaubilder 8 und 9 können ferner einen (Schutz-)Schirm 1010 aufweisen, welcher die Ätzvorrichtung und beispielsweise die Stützstruktur 902, wie sie in den 9A bis 9F dargestellt ist, umgibt. Der Werkstück-Handler 212, das multiaxiale Handhabungssystem 306 und die Pumpe 220 können so eingerichtet sein, dass sie von einem Computer 1012 gesteuert werden. Die Ätzvorrichtung kann eingerichtet sein als Teil eines gesteuerten Halbleiterprozesses verwendet zu werden, so dass eine oder mehrere Prozesskammern 1014, 1016 in einem integrierten Prozessierungs- oder Verarbeitungssystem, beispielsweise einem Verarbeitungssystem, als Teil eines Ätzprozesses enthalten sein können. Beispielsweise kann eine erste Prozesskammer von den Prozesskammern 1014, 1016 einer Prozesskammer entsprechen, wie mit Bezug auf die verschiedenen Ausführungsbeispiele in den 1 bis 9 beschrieben, und eine zweite Prozesskammer von den Prozesskammern 1014, 1016 kann einer Prozesskammer zum Spülen entsprechen, welche verwendet werden kann zum Spülen eines Werkstücks 210 unmittelbar nach dem Ätzprozess, welcher in der ersten Prozesskammer von den Prozesskammern ausgeführt werden kann.
  • 11 zeigt ein Verfahren 1100 zum Ätzen eines Materials eines Werkstücks gemäß einem Ausführungsbeispiel, wobei das Verfahren den Schritt 1102, in welchem ein laminarer Fluss des Ätzmittels auf eine Seite des zu ätzenden Werkstücks 210 bereitgestellt werden kann, und den Schritt 1104 aufweisen kann, in welchem das Werkstück 200 durch den laminaren Fluss des Ätzmittels 106 entlang einer vorgegebenen Bahn bewegt wird.
  • 12 zeigt ein Verfahren 1200 zum Ätzen eines Materials eines Werkstücks gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren kann die folgenden Schritte aufweisen: einen Schritt 1202, in dem ein Werkstück 210 einem Werkstück-Handler 212 bereitgestellt wird, einen Schritt 1204, in dem das Werkstück 210 zum Ätzen in die Prozesskammer 204 transportiert wird, einen Schritt 1206, in dem das Werkstück 210 in die Prozesskammer 204 eingetaucht wird und ein laminarer Fluss des Ätzmittels auf eine Seite des zu ätzenden Werkstücks bereitgestellt wird, Schritte 1208, 1210, in denen das Werkstück 210 der Prozesskammer rotiert wird, wobei der Rotationsmittelpunkt außerhalb des Werkstücks 210 liegt und wobei keine tatsächliche oder wirkliche Bewegung und/oder keine tatsächliche oder wirkliche Rotation des Werkstücks 210 gegenüber dem Werkstück-Handler 212 vorliegt, einen Schritt 212, in welchem das Werkstück 210 aus der Prozesskammer bewegt wird, einen Schritt 1214, in welchem das Werkstück 210 in eine Spülkammer eingetaucht oder gebracht wird, einen Schritt 1216, in welchem das Werkstück in der Spülkammer rotiert wird, einen Schritt 1218, in welchem das Werkstück 210 zum Trocknen zu einem Trockner transportiert wird.
  • Im Vergleich zu konventionellen Verfahren, welche für Ätzprozesse ausreichen können, in welchen die Gleichförmigkeit des Ätzvorgangs kein kritisches Kriterium darstellt, können mittels der vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiele eine Vorrichtung sowie ein Verfahren bereitgestellt werden, mittels welcher eine in hohem Maße gleichförmige und steuerbare Nassätzung erreicht oder durchgeführt werden kann.
  • Obwohl die Erfindung vor allem unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden ist, sollte von denjenigen, die mit dem Fachgebiet vertraut sind, verstanden werden, dass zahlreiche Änderungen bezüglich Ausgestaltung und Details daran vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Bereich der Erfindung, wie durch die angefügten Ansprüche definiert, abzuweichen. Der Bereich der Erfindung wird somit durch die angefügten Ansprüche bestimmt, und es ist daher beabsichtigt, dass sämtliche Änderungen, welche unter den Wortsinn oder den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, umfasst werden.

Claims (23)

  1. Eine Ätzvorrichtung (102; 202), aufweisend: eine Prozesskammer (104; 204), welche ein Ätzmittel (106; 206) aufweist; eine Struktur (108; 208), welche eingerichtet ist eine laminare Strömung des Ätzmittels (106; 206) bereitzustellen; einen Werkstück-Handler (112; 212), welcher eingerichtet ist ein Werkstück (110; 210) durch die laminare Strömung des Ätzmittels (106; 206) entlang einer vorbestimmten Bahn zu bewegen.
  2. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Bahn mindestens einen Teil einer Schleife (304) darstellt; und wobei ein Mittelpunkt der Schleife (304) außerhalb des Werkstücks (110; 210) liegt.
  3. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Prozesskammer (104; 204) einen Prozesstank (506) aufweist, welcher eingerichtet ist das Ätzmittel (106; 206) aufzunehmen.
  4. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ätzvorrichtung (102; 202) eingerichtet ist eine Strömung des Ätzmittels durch den Prozesstank (506) zu erzeugen.
  5. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die laminare Strömung des Ätzmittels (106; 206) eingerichtet ist eine Seite des Werkstücks (110; 210) zu ätzen.
  6. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ätzvorrichtung (102; 202) derart eingerichtet ist, dass die Flussrate der laminaren Strömung des Ätzmittels (106; 206) zu einer Seite des zu ätzenden Werkstücks (110; 210) größer ist als die Flussrate des Ätzmittels (106; 206) aufgrund von mindestens einer Diffusion, einer Konvektion und/oder einer Gravitation zu der Seite des zu ätzenden Werkstücks (110; 210).
  7. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: mindestens eine Pumpe (220), welche an die Prozesskammer (506) angeschlossen ist zum Bereitstelen der Strömung des Ätzmittels (106; 206) durch den Prozesstank (506).
  8. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Struktur (108; 208) eine Mehrzahl von Kanälen (508) aufweist, welche das Ätzmittel (106; 206) leiten, so dass die laminare Strömung bereitgestellt wird.
  9. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kanäle (508) von einer Anordnung von Rohren gebildet werden, welche in einer vorbestimmten Art angeordnet sind, um die laminare Strömung bereitzustellen.
  10. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Struktur (108; 208) eine Platte (510) aufweist, wobei die Platte (510) eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen wie die Mehrzahl von Kanälen (508) aufweist.
  11. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß Anspruch 10, wobei die Platte (510) mindestens doppelt so groß ist wie das Werkstück (110; 210).
  12. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Werkstück-Handler (112; 212) eingerichtet ist, das Werkstück (110; 210) durch die laminare Strömung des Ätzmittels (106; 206) zu bewegen, ohne dass sich das Werkstück (110; 210) in Bezug auf den Werkstück-Handler (112; 212) bewegt.
  13. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Werkstück-Handler (112; 212) eingerichtet ist, das Werkstück (110; 210) durch die laminare Strömung des Ätzmittels (106; 206) zu bewegen, ohne dass das Werkstück (110; 210) in Bezug auf den Werkstück-Handler (112; 212) rotiert.
  14. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei eine Seite des zu ätzenden Werkstücks (110; 210) so eingerichtet ist, dass sie unter einem festen Winkel in Bezug auf die Richtung der laminaren Strömung des Ätzmittels (106; 206) angeordnet ist.
  15. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei eine Seite des zu ätzenden Werkstücks (110; 210) so eingerichtet ist, dass sie im Wesentlichen senkrecht zur laminaren Strömung des Ätzmittels (106; 206) angeordnet ist.
  16. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Werkstück (110; 210) ein Wafer ist.
  17. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß Anspruch 16, wobei der Wafer ein Halbleiterwafer ist.
  18. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das Werkstück (110; 210) eine Solarzelle ist.
  19. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das Werkstück (110; 210) eine Leiterplatte ist.
  20. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei das Werkstück (110; 210) eine zu ätzende Struktur (512) aufweist.
  21. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß Anspruch 20, wobei die zu ätzende Struktur (512) ein Material (514) aufweist, welches geätzt wird unter Verwendung eines diffusionsgesteuerten Ätzverfahrens unter Verwendung des Ätzmittels (106; 206).
  22. Ätzvorrichtung (102; 202) gemäß Anspruch 20 oder 21, wobei die zu ätzende Struktur (512) ein Material (514) aufweist aus einer Gruppe, welche aus Kupfer, Polysilizium, Silizium und Aluminium besteht.
  23. Ein Verfahren zum Ätzen eines Materials eines Werkstücks (110; 210), wobei das Verfahren aufweist: Bereitstellen einer laminaren Strömung eines Ätzmittels (106; 206) auf eine Seite des zu ätzenden Werkstücks (110; 210); und Bewegen des Werkstücks (110; 210) durch die laminare Strömung des Ätzmittels entlang einer vorgegebenen Bahn.
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