Obwohl die Bedeutung naßchemischer Ätzprozesse für die Strukturübertragung mit kleiner werdenden Dimensionen aufgrund zu hoher Ungenauigkeiten stark zurückgegangen ist, werden sie jedoch hauptsächlich für die ganzflächige Entfernung oder Anätzung von Materialschichten verwendet. Eine Ausnahme bildet die Entwicklung fotoempfindlicher Lackschichten bei der Strukturübertragung.
Das Ätzen erfolgt durch Eintauchen in chemische Bäder oder durch Besprühen mit Ätzlösungen. Der Ätzangriff erfolgt bei nahezu allen Verfahren isotrop und führt deshalb zur Unterätzung der Maske. Eine Ausnahme stellt das Ätzen einkristalliner Materialschichten dar. Durch die Anwendung bestimmter anisotroper Ätzlösungen, wie z.B. KOH, NaOH, LiOH, lassen sich in Abhängigkeit der kristallographischen Richtungen des Materials und dessen Dotierung auch anisotrope Strukturen herstellen, die in der Mikromechanik Anwendung finden [Bea78], [Hub94].
Ein wesentlicher Vorteil der naßchemischen Prozesse ist ihre meist einfache und kontrollierbare Prozeßführung. Die erreichbare Selektivität des Ätzprozesses ist hoch, die Kontamination und Schädigung der geätzten Oberfläche ist gering. Das Verfahren zeichnet sich durch gute Gleichmäßigkeit und Reproduzierbarkeit aus. Parameter, die den Ätzprozeß und seine Reproduzierbarkeit bestimmen sind die Ätzrate, die Ätzzeit, die Temperatur und die Standzeit der Ätzlösung. Vorraussetzung für eine erfolgreiche Prozeßkontrolle ist eine reproduzierbare Einsatzqualität der Ätzlösungen. Tabelle 4.1 gibt eine Übersicht über die gebräuchlichsten Ätzlösungen und ihre Anwendung [Sch91c].
Tabelle 4.1: Gebräuchliche Ätzlösungen und ihre Anwendung.
Das Naßätzen von Silizium wird oft zur ganzflächigen Entfernung
einer Polysiliziumschicht auf der Halbleiterscheibe verwendet. Hierzu werden
Mischungen aus Salpetersäure (
) und Flußsäure (
) verwendet
(Tabelle 4.1). Die Reaktion läuft ab durch die oxidierende
Wirkung der Salpetersäure und anschließender Auflösung des Oxids in der
Flußsäure.
Ein Zusatz von Essigsäure (
) kann zur Pufferung der
Salpetersäure verwendet werden. Die Ätzrate bei monokristallinem Silizium
ist hier nicht abhängig von der Kristallorientierung. Eine stark anisotrope
Ätzung von Silizium läßt sich durch Anwendung einer Kalilauge (
)
erzielen. So ätzt eine 50%ige KOH-Lösung bei 
die
Kristallebenen (110), (100) und (111) im Verhältnis 600:300:1. Diese
starke Anisotropie ist auf die rasch erfolgende Passivierung der (111) Ebene
zurückzuführen.
Das Naßätzen von 
wird in -Lösungen durchgeführt:
Sehr häufig werden mit Ammoniumfluorid (
) gepufferte Lösungen
verwendet, um die Ätzcharakteristik konstant zu halten. Wesentliches
Merkmal der -Ätzlösungen ist die extrem hohe Selektivität zu Silizium
(
), das daher bei Raumtemperatur nahezu nicht angegriffen wird.
Siliziumnitrid kann in siedender 85%iger Phosphorsäure (
)
naßgeätzt werden. Jedoch kann der Ätzprozeß nicht in Verbindung mit
Fotomasken angewendet werden, da die Lackhaftung nachläßt und der Lack
abhebt.
Das Naßätzen von Aluminium hat mit Ausnahme der Analysetechnik für die Strukturübertragung aufgrund der kleinen Strukturen und hohen Anforderungen an die Maßhaltigkeit heute keine Bedeutung mehr.