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专业从事:精密金属蚀刻元件加工制造

蚀刻


蚀刻其基本原理是利用化学感光材?#31995;?#20809;敏特性, 在基体金属基片两面均匀涂敷感光材料采用光刻方法, 将胶膜板上栅网产显形状精确地复制到金属基片两面的感光层掩膜上通过显影去除未感光部分的掩膜, 蚀刻将裸露的金属部分在后续的加工中与腐蚀液直接喷压接触而被蚀除, 最终获取所需的几何形状及高精度尺寸的产品技术蚀刻技术
蚀刻一共有两大类:1:干式蚀刻; 2:湿式蚀刻。

2最早编辑

蚀刻技术是利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学?#20174;?#26469;去除薄膜未被光阻覆盖的部分,而达到蚀刻的目?#27169;?#36825;种蚀刻方式也就是所谓的湿式蚀刻。因为湿式蚀刻是利用化学?#20174;?#26469;进行薄膜的去除,而化学?#20174;?#26412;身不具方向性,因此湿式蚀刻过程为等向性,一般而言此方式不足以定义3微米以下的线宽,但对于3微米以?#31995;?#32447;宽定义湿式蚀刻?#21248;?#20026;一可选择采用的技术。

3湿式蚀刻的优点编辑

低成本、高可靠性、高产能及优越的蚀刻选择?#21462;?#20294;相对于干式蚀刻,除?#23435;?#27861;定义较细的线宽外,湿式蚀刻仍有以下的缺点:1) 需花费较高成本的?#20174;?#28342;液及去离子水;2) 化学药品处理时人员所遭遇的安全问题;3) 光阻附着性问题;4) 气泡形成及化学蚀刻液无法完全与晶圆表面接触所造成的不完全及不均匀的蚀刻;5) 废气及潜在的爆炸性。
湿式蚀刻过程可分为三个步骤:1) 化学蚀刻液扩散至待蚀刻材料之表面;2) 蚀刻液与待蚀刻材料发生化学?#20174;Γ?3) ?#20174;?#21518;之产物从蚀刻材料之表面扩散至溶液中,并随溶液排出(3)。三个步骤中进行最慢者为速率控制步骤,也就是说该步骤的?#20174;?#36895;率即为整个?#20174;?#20043;速率。
大部份的蚀刻过程包含了一个或多个化学?#20174;?#27493;骤,各种形态的?#20174;?#37117;有可能发生,但常遇到的?#20174;?#26159;将待蚀刻层表面先予以氧化,再将此氧化层溶解,并随溶液排出,如此反复进行以达到蚀刻的效果。如蚀刻硅、铝时?#35789;?#21033;?#20040;?#31181;化学?#20174;?#26041;式。

4湿式蚀刻的速率编辑

通常可藉由改变溶液浓度及?#38706;?#20104;以控制。溶液浓度可改变?#20174;?#29289;质到达及离开待蚀刻物表面的速率,一般而言,当溶液浓度增加时,蚀刻速率将会提高。而提高溶液?#38706;?#21487;加速化学?#20174;?#36895;率,进而加速蚀刻速率。
除了溶液的选用外,选择适用的屏蔽物质亦是十分重要?#27169;?#23427;必须与待蚀刻材料表面有很好的附着性、并能承受蚀刻溶液的侵蚀且稳定而不变质。而光阻通常是一个很好的屏蔽材料,且由于其?#21450;?#36716;印步骤简单,因此常被使用。但使用光阻作为屏蔽材料时也会发生边缘剥离或龟裂的情形。边缘剥离乃由于蚀刻溶液的侵蚀,造成光阻与基材间的黏着性变差所致。解决的方法则可使用黏着促进剂来增加光阻与基材间的黏着性,如Hexamethyl-disilazane (HMDS)。龟?#35328;?#26159;因为光阻与基材间的应力差异太大,减缓龟裂的方法可利用较具弹性的屏蔽材质来吸收两者间的应力差。

蚀刻化学?#20174;?#36807;程中所产生的气泡常会造成蚀刻的不均匀性,气泡留滞于基材上阻止了蚀刻溶液与待蚀刻物表面的接触,将使得蚀刻速?#26102;?#24930;或停滞,直到气泡离开基材表面。因此在这种情况下会在溶液中加入一些催化剂增进蚀刻溶液与待蚀刻物表面的接触,并在蚀刻过程中予于搅动以加速气泡的脱离。

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