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蝕刻技術
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蝕刻技術

作者:admin    發布時間:2017-07-13 19:06:33     瀏覽次數 :


蝕刻技術屬於(yú)感光化學(xué)技術領域, 是(shì)用光刻腐蝕加工薄形精密(mì)金屬製品的一種方(fāng)法。

產(chǎn)品:

其基本原理是利用化學感光材料的光敏特性, 在基(jī)體金屬基片兩麵均勻塗(tú)敷感光材料采用光刻方法, 將膠膜板上柵網產顯形狀精確地(dì)複製到金屬(shǔ)基片兩麵的感光層掩膜上通過顯影去除未感(gǎn)光(guāng)部分的掩膜, 將裸露的金屬部(bù)分在後續的(de)加工中與腐蝕液直接(jiē)噴壓接(jiē)觸而被蝕除, 最終獲取所需的幾(jǐ)何形狀及高精(jīng)度尺寸的產品技術蝕刻技術。

蝕刻一共有(yǒu)兩大類:1:幹式蝕刻; 2:濕式蝕刻。
 

蝕刻技(jì)術是利用特定(dìng)的溶液與(yǔ)薄膜間所進行的化學反應來去除薄膜未被光阻覆(fù)蓋的(de)部分,而達(dá)到蝕刻的(de)目的,這種蝕刻(kè)方式也就是所謂的濕式蝕刻。因為濕式蝕刻是利用化(huà)學反應來進(jìn)行薄膜的去除,而化學反(fǎn)應本身(shēn)不具方向性,因(yīn)此濕式蝕刻過程為等向(xiàng)性,一般而言此方式不足以(yǐ)定義3微米以(yǐ)下的線寬(kuān),但(dàn)對(duì)於3微米以上的線寬定義(yì)濕式蝕(shí)刻仍然為一可選擇采用的技(jì)術。

濕式蝕刻的優缺點

低成(chéng)本(běn)、高可靠性、高產能及優越的蝕刻選擇比(bǐ)。但相對(duì)於幹式蝕(shí)刻,除了無法定義較細的(de)線寬外,濕式蝕刻仍有以下的缺點:1) 需花費較高成本的反應(yīng)溶液及去離子水;2) 化學藥品處理時人員所遭遇的安全問題;3) 光阻(zǔ)附著性問題;4) 氣泡形成及化學蝕刻液無法完全(quán)與晶圓表麵接觸所造成的(de)不完全(quán)及不均(jun1)勻的蝕刻;5) 廢氣及潛在的爆炸性。
濕式蝕(shí)刻(kè)過程可(kě)分為三個步驟:1) 化學蝕刻液擴散至待(dài)蝕刻材料之表(biǎo)麵;2) 蝕刻液與待蝕刻材料發生化學反應; 3) 反應後之產物(wù)從蝕刻(kè)材料之表麵擴散至(zhì)溶液中,並隨溶液排出(chū)(3)。三個步驟中進行最慢者為速率控製步(bù)驟,也就是說該步(bù)驟的反應速率即為整個反(fǎn)應之速率。
大部(bù)份的蝕刻過程包含了一個或多(duō)個化學反應步驟,各(gè)種形態的反應都有可能發生,但常遇到的反應是將待蝕刻層表麵先予(yǔ)以氧化,再將此氧化層溶解,並隨溶液排出,如此反複進(jìn)行以達到蝕刻的效果。如蝕刻矽、鋁時即是利用此種化(huà)學反應(yīng)方式。

濕式蝕刻的速率


通常可藉由改變溶液濃度及溫(wēn)度予以控製。溶液濃度可改變反應物(wù)質(zhì)到達及離開待蝕刻物表(biǎo)麵的速率(lǜ),一般而言(yán),當溶液濃度(dù)增加時(shí),蝕刻速率將會提高。而提高溶液溫度可加(jiā)速化學反應速率,進而加速蝕(shí)刻速率。
除了溶液的選用(yòng)外,選擇適用的屏蔽物質亦(yì)是十(shí)分重要的,它必(bì)須與待蝕刻材料表麵有(yǒu)很好的附著性、並能承受蝕刻溶液的侵蝕且穩定而不變質。而光阻通常是一個很好的屏蔽材(cái)料(liào),且由於其圖案轉(zhuǎn)印步驟簡單,因(yīn)此(cǐ)常被使用。但使用光阻作為屏蔽(bì)材料時(shí)也會發生邊(biān)緣剝離或龜(guī)裂的情形(xíng)。邊緣(yuán)剝離乃由於蝕刻溶液的侵蝕,造成(chéng)光阻與基材間的黏著性變差所致。解決的方法則可使(shǐ)用黏著促(cù)進劑來增加光阻與基(jī)材間的黏(nián)著性,如Hexamethyl-disilazane (HMDS)。龜裂(liè)則是因為光阻與基材間的應力差異太大,減緩龜裂(liè)的方法可利用較具彈性的屏蔽材質來吸收兩(liǎng)者(zhě)間的應力差。
蝕刻化學反應過程中所產生的氣泡常會造成蝕刻的不均勻性,氣泡(pào)留滯於基材上阻止了蝕刻溶液與待蝕刻物表麵的接觸,將使得(dé)蝕刻速率變慢或停滯(zhì),直到氣泡離開基材表(biǎo)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液與待蝕刻物表麵的接觸,並在蝕刻(kè)過(guò)程中予(yǔ)於攪動以加速氣(qì)泡的脫離。
 

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