蝕(shí)刻技術屬於感光化(huà)學技術領域, 是用光刻腐蝕加工薄形精密金(jīn)屬製品的一種方(fāng)法。
產品:
其基(jī)本原理是利用化學(xué)感光(guāng)材料的光敏特性, 在基體金屬基片兩麵均勻塗敷感光(guāng)材料采用(yòng)光刻方法(fǎ), 將膠膜板上柵網產顯形狀精確地複(fù)製到金屬基片兩麵的感光層掩膜上通過顯影去除未感光部分的掩膜(mó), 將裸露的金(jīn)屬部分在後續的加工中與腐蝕液直接噴壓接觸而被(bèi)蝕除(chú), 最終獲(huò)取所需的幾何形狀及高(gāo)精度尺寸的產品(pǐn)技(jì)術蝕刻技術。
蝕刻一共有兩大類:1:幹式蝕刻; 2:濕式蝕(shí)刻。
蝕刻技(jì)術是(shì)利用(yòng)特定的溶液與薄膜間所進(jìn)行的化學反應來去除薄膜未被光阻覆(fù)蓋的部分,而達到蝕刻的目的,這種(zhǒng)蝕刻方式也就是所謂的濕式蝕(shí)刻。因為(wéi)濕式蝕刻是利(lì)用化學反應(yīng)來進行薄膜的去除,而化學反應本身不具方向性(xìng),因此濕式蝕刻過程為等向(xiàng)性,一般而言(yán)此方式不足以定義3微米以(yǐ)下的線寬(kuān),但對於3微米以上(shàng)的線寬定義濕式(shì)蝕刻仍然為(wéi)一可選擇采用的技(jì)術。
濕式(shì)蝕(shí)刻的優(yōu)缺點
濕式(shì)蝕(shí)刻的優(yōu)缺點
低成本、高可靠性(xìng)、高產能及優越的蝕刻選擇比。但相對於幹式蝕(shí)刻,除(chú)了無法定義較細的線寬外,濕式蝕刻仍(réng)有以下的缺點(diǎn):1) 需花費較高成本的反應溶液及去離子水;2) 化學藥品處理時人員所遭遇(yù)的安全問(wèn)題;3) 光(guāng)阻附著性問題;4) 氣泡形成及化學蝕刻液無法(fǎ)完全與晶(jīng)圓(yuán)表麵接觸所造成的不完全及不均(jun1)勻的蝕刻;5) 廢氣(qì)及潛在的爆炸性。
濕式蝕刻過程(chéng)可分為三個(gè)步驟:1) 化學蝕刻液擴散至待蝕刻材料之表麵;2) 蝕刻液與(yǔ)待蝕刻材料發(fā)生化學反(fǎn)應(yīng); 3) 反應後之產物從(cóng)蝕刻材料之表(biǎo)麵擴散至(zhì)溶液中,並隨溶液(yè)排出(3)。三個步驟中進行最慢者為(wéi)速率控製步驟(zhòu),也就是說該步驟的反應速率即為整個反應之速率。
大部(bù)份的蝕刻過程包含了一個或多個化學反應步驟,各種形態的反應都有可能發生,但常遇到的反應是將待蝕刻(kè)層(céng)表麵先予以氧化,再將此氧化層溶解,並隨溶液排出(chū),如此反複進行以達到蝕刻的效果。如蝕(shí)刻(kè)矽、鋁(lǚ)時即是(shì)利用此種化(huà)學反應方式。
濕式蝕(shí)刻的(de)速率
通常可藉由改變溶液濃度及溫度予以控製。溶液濃(nóng)度可改變反應物質到達及離開待蝕刻物表麵(miàn)的速(sù)率,一般而言,當(dāng)溶(róng)液濃(nóng)度增加時,蝕刻速率將(jiāng)會提高。而提高溶(róng)液溫度可加速化學反應速率,進而加速蝕(shí)刻速率。
除了溶液的選(xuǎn)用外,選擇適用的屏蔽物質亦是十分重要的,它必須與待蝕刻材(cái)料表麵有很(hěn)好的附著性、並能承受(shòu)蝕刻溶液的侵蝕且穩定(dìng)而不變質。而光阻通常是一個很好的屏蔽材料,且由於其圖案轉印步驟簡單(dān),因此常被使用。但使用光阻作為屏蔽材料時也會發生邊緣(yuán)剝離或龜裂的情形(xíng)。邊緣剝離乃由於蝕刻溶液的侵蝕,造成光阻與基材間的黏著性變差所致。解決的方法則可使用(yòng)黏著促進劑來增加光阻與基材間的黏著性,如Hexamethyl-disilazane (HMDS)。龜裂(liè)則是因為光阻與基材間的應(yīng)力差(chà)異太大,減緩龜裂的(de)方法可利用較具彈性的屏蔽材質來(lái)吸收兩者間的應力差。
蝕刻化學(xué)反應過程中所產生的氣泡常會造成蝕刻的不均勻性(xìng),氣(qì)泡(pào)留滯於基材上阻止了蝕刻溶(róng)液與待蝕刻物表麵的接觸,將使得蝕刻速率(lǜ)變(biàn)慢或停(tíng)滯,直到氣泡離開基材表麵。因此在這種情況下會在溶液中加入一些催化劑增進蝕刻溶(róng)液與待蝕刻物表麵的接觸,並在蝕(shí)刻過程中予於攪動以加速氣泡的脫(tuō)離。