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精密五金蝕刻是將資料運用化學反響或物理碰擊作用而移除的技能。精密五金蝕刻技能能夠分為濕蝕刻和干蝕刻兩類。
精密五金蝕刻的原理
一般所指精密五金蝕刻也稱光化學精密五金蝕刻,指經(jīng)過曝光制版、顯影后,即將精密五金蝕刻區(qū)域的保護膜去掉,在精密五金蝕刻時觸摸化學溶液,抵達溶解腐蝕的作用,構(gòu)成高低或者鏤空成型的作用。 最早可用來制造銅版、鋅版等打印高低版,也廣泛地被運用于減輕分量儀器鑲板,銘牌及傳統(tǒng)加工法難以加工之薄形工件等的加工;經(jīng)過不斷改進和工藝設(shè)備開展,亦能夠用于航空、機械、化學工業(yè)中電子薄片零件精密精密五金蝕刻商品的加工,特別在半導體制程上,精密五金蝕刻更是不可或缺的技能。紙藝刀模
蝕刻技能歸于感光化學技能領(lǐng)域, 是用光刻腐蝕加工薄形精密金屬制品的一種辦法。其基本原理是運用化學感光資料的光敏特性, 在基體金屬基片兩面均勻涂敷感光資料選用光刻辦法, 將膠膜板上柵網(wǎng)產(chǎn)顯形狀精確地復制到金屬基片兩面的感光層掩膜上經(jīng)過顯影去掉未感光有些的掩膜, 將裸露的金屬有些在后續(xù)的加工中與腐蝕液直接噴壓觸摸而被蝕除, 終究獲取所需的幾何形狀及高精度尺度的商品蝕刻技能.
最早的蝕刻技能是運用特定的溶液與薄膜間所進行的化學反響來去掉薄膜未被光阻掩蓋的有些,而抵達蝕刻的目的,這種蝕刻辦法也便是所謂的濕式蝕刻。由于濕式蝕刻是運用化學反響來進行薄膜的去掉,而化學反響自身不具方向性,因而濕式蝕刻進程為等向性,一般來說此辦法不足以界說3微米以下的線寬,但對于3微米以上的線寬界說濕式蝕刻依然為一可挑選選用的技能。碳鋼蝕刻刀模
濕式蝕刻之所以在微電子制造進程中被廣泛的選用乃由于其具有低本錢、高可靠性、高產(chǎn)能及優(yōu)勝的蝕刻挑選比等長處。但相對于干式蝕刻,除了無法界說較細的線寬外,濕式蝕刻仍有以下的缺陷:
1) 需花費較高本錢的反響溶液及去離子水;
2) 化學藥品處理時人員所遭受的安全問題;
3) 光阻附著性問題;
4) 氣泡構(gòu)成及化學蝕刻液無法完全與晶圓外表觸摸所形成的不完全及不均勻的蝕刻;
5) 廢氣及潛在的爆炸性。
濕式蝕刻進程可分為三個進程:
1) 化學蝕刻液分散至待蝕刻資料之外表;
2) 蝕刻液與待蝕刻資料發(fā)作化學反響;
3) 反響后之產(chǎn)品從蝕刻資料之外表分散至溶液中,并隨溶液排出。三個進程中進行最慢者為速率操控進程,也便是說該進程的反響速率即為全部反響之速率。
大部份的蝕刻進程包含了一個或多個化學反響進程,各種形狀的反響都有可能發(fā)作,但常遇到的反響是將待蝕刻層外表先予以氧化,再將此氧化層溶解,并隨溶液排出,如此重復進行以抵達蝕刻的作用。如蝕刻硅、鋁時便是運用此種化學反響辦法。
濕式蝕刻的速率一般可藉由改動溶液濃度及溫度予以操控。溶液濃度可改動反響物質(zhì)抵達及脫離待蝕刻物外表的速率,一般來說,當溶液濃度添加時,蝕刻速率將會進步。而進步溶液溫度可加快化學反響速率,進而加快蝕刻速率。
除了溶液的選用外,挑選適用的屏蔽物質(zhì)亦是十分重要的,它有必要與待蝕刻資料外表有極好的附著性、并能承受蝕刻溶液的腐蝕且安穩(wěn)而不蛻變。而光阻一般是一個極好的屏蔽資料,且由于其圖畫轉(zhuǎn)印進程簡略,因而常被運用。但運用光阻作為屏蔽資料時也會發(fā)作邊際剝離或龜裂的景象。邊際剝離乃由于蝕刻溶液的腐蝕,形成光阻與基材間的黏著性變差所形成的。處理的辦法則可運用黏著促進劑來添加光阻與基材間的黏著性,如Hexamethyl-disilazane (HMDS)。龜裂則是由于光阻與基材間的應(yīng)力區(qū)別太大,減緩龜裂的辦法可運用較具彈性的屏蔽材質(zhì)來吸收兩者間的應(yīng)力差。
蝕刻化學反響進程中所發(fā)生的氣泡常會形成蝕刻的不均勻性,氣泡留滯于基材上阻撓了蝕刻溶液與待蝕刻物外表的觸摸,將使得蝕刻速率變慢或阻滯,直到氣泡脫離基材外表。因而在這種情況下會在溶液中參加一些催化劑增進蝕刻溶液與待蝕刻物外表的觸摸,并在蝕刻進程中予于攪動以加快氣泡的脫離。