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化學蝕刻

文章出處:本站  責任編輯:Editor  人氣:355  發表時間:2018-8-24 9:13:05  【

 化學蝕刻(Chemical etching)

蝕刻是將材料使用化學反應或物理撞擊作用而移除的技術。

蝕刻技術可以分為『濕蝕刻』(wet etching)及『干蝕刻』(dry etching)兩類。

通常所指蝕刻也稱光化學蝕刻(photochemical etching),指通過曝光制版、顯影后,將要蝕刻區域的保護膜去除,在蝕刻時接觸化學溶液,達到溶解腐蝕的作用,形成凹凸或者鏤空成型的效果。

化學蝕刻加工可用來制造銅版、鋅版等印刷凹凸版,也廣泛地被使用于減輕重量(Weight Reduction)儀器鑲板,傳統加工法難以加工之薄形工件等之加工;經過不斷改良和工藝設備發展,亦可以用于航空、機械、化學工業中電子薄片零件精密蝕刻產品的加工,特別在半導體制程上,蝕刻更是不可或缺的技術。

 

化學蝕刻技術是利用特定的溶液與薄膜間所進行的化學反應來去除薄膜未被光阻覆蓋的部分,而達到蝕刻的目的,這種蝕刻方式也就是所謂的濕式蝕刻。因為濕式蝕刻是利用化學反應來進行薄膜的去除,而化學反應本身不具方向性,因此濕式蝕刻過程為等向性,一般而言此方式不足以定義3微米以下的線寬,但對于3微米以上的線寬定義濕式蝕刻仍然為一可選擇采用的技術。

蝕刻加工的優勢:

低成本、高可靠性、高產能及優越的蝕刻選擇比。但相對于干式蝕刻,除了無法定義較細的線寬外,濕式蝕刻仍有以下的缺點:1) 需花費較高成本的反應溶液及去離子水;2) 化學藥品處理時人員所遭遇的問題;3) 光阻附著性問題;4) 氣泡形成及化學蝕刻液無法完全與晶圓表面接觸所造成的不均勻的蝕刻;5) 廢氣及潛在的爆炸性。

濕式蝕刻過程可分為三個步驟:1) 化學蝕刻液擴散至待蝕刻材料之表面;2) 蝕刻液與待蝕刻材料發生化學反應; 3) 反應后之產物從蝕刻材料之表面擴散至溶液中,并隨溶液排出(3)。三個步驟中進行慢者為速率控制步驟,也就是說該步驟的反應速率即為整個反應之速率。

 

大部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層表面先予以氧化,再將此氧化層溶解,并隨溶液排出,如此反復進行以達到蝕刻的效果。如蝕刻硅、鋁時即是利用此種化學反應方式。

濕式蝕刻的速率

通常可藉由改變溶液濃度及溫度予以控制。溶液濃度可改變反應物質到達及離開待蝕刻物表面的速率,一般而言,當溶液濃度增加時,蝕刻速率將會提高。而提高溶液溫度可加速化學反應速率,進而加速蝕刻速率。

除了溶液的選用外,選擇適用的屏蔽物質亦是十分重要的,它與待蝕刻材料表面有很好的附著性、并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料,且由于其圖案轉印步驟簡單,因此常被使用。但使用光阻作為屏蔽材料時也會發生邊緣剝離或龜裂的情形。邊緣剝離乃由于蝕刻溶液的侵蝕,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黏著劑來增加光阻與基材間的黏著性,如Hexamethyl-disilazane (HMDS)。龜裂則是因為光阻與基材間的應力差異太大,減緩龜裂的方法可利用較具彈性的屏蔽材質來吸收兩者間的應力差。

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,氣泡留滯于基材上阻止了蝕刻溶液與待蝕刻物表面的接觸,將使得蝕刻速率變慢或停滯,直到氣泡離開基材表面。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面的接觸,并在蝕刻過程中予于攪動以加速氣泡的脫離。

 

 

 蝕刻加工的工序由這么幾道工序組成:

  1、來料檢驗當接到客戶需要加工的工件時,首先我們要經過檢查,也就是我們目前IQC工序所要做的工作,把接到客戶的加工工件抹干凈,然后進行仔細檢驗,把來料中存在的不良品剔除出來,保證投入的產品是良品。

  2、靜電除塵、噴感光油、檢查當來料加工的工件經過IQC檢驗合格后,就交給下一道工序:噴感光油,但在噴感光油前要進行靜電除塵,因為產品在生產過程和我們抹試的過程中,不同程度上會存在靜電,而靜電是可以吸付灰塵的,所以經過靜電除塵,把靜電去除后灰塵才不會吸付在產品上面,完成靜電除后就進行下一步工作:噴感光油,噴感受光油的作用主要是為下一道工序感光(爆光)做好準備,將產品前后都噴上感光油,完成噴油工作后,對產品進行仔細檢查,檢查的目的是產品在噴油過程中有沒有噴到油、有沒有存留油渣等不良現象出現,當產品檢查OK后就要流入下一個工序:感光(爆光)。

  3、感光、顯影 感光(爆光)是將菲林放在已經噴了感光油的產品上面,主要的目的是通過爆光讓菲林上的圖案在產品上形成,感光(爆光)過程中要特別注意夾具要放好,菲林不能歪斜,否則產品圖案就會出現歪斜現象,從而產生不良品,而菲林也要定期檢查,不能出現折疊現象,否則也會出現不良品。感光(爆光)完成后就要進行下一步工作:顯影;顯影的目的是通過顯影藥水將未爆光的地方沖走,經過爆光的地方固化,形成蝕刻圖案,經過顯影后質檢員對產品進行檢查,把顯影不到的地方或圖案不良的產品挑選出來,良品則進入下一道工序:封油。

  4、封油 所謂封油就是將產品在噴油過程中產品邊緣的位置、噴不到油的地方進行人工補油,補油過程中產品的金屬部位不可有外露現象,否則經過蝕刻后將會產生不良品,補油完成后再對產品進行烘干,烘干完成后對產品進行檢查,檢查OK后才可以放入下一道工序:蝕刻。

  5、蝕刻、清洗 蝕刻是整個生產流程的關鍵工序,主要是將產品通過化學溶液的化學作用將產品經過爆光顯影后外露的不銹鋼部位進行腐蝕,從而形成我們想要的圖案,蝕刻工作完成后對產品進行清洗,將多余的油漆清洗掉,然后經過慢拉機等的清洗設備完成產品的加工過程。

  6、出貨檢驗 經過蝕刻清洗工序完成后的產品即是我們想要的產品,但還要進行FQC檢驗,將生產過程中的不良品剔除出來后才可以交成品倉庫安排出貨。

化學蝕刻選南通卓力達

南通卓力達金屬科技有限公司是華東地區設備先進、規模較大的腐蝕加工廠,自加入世界蝕刻行業協會后,引進大量的進口設備,專做高端的精密蝕刻,開拓創新的卓力達人緊跟市場的需求,依托華南的深圳精密蝕刻-深圳市卓力達電子有限公司的成功經驗,于201507月在南通高新技術產業開發區,成立了南通卓力達金屬科技有限公司。南通卓力達金屬科技有限公司注冊資本5000萬元,初始投資總金額達到1.5億元人民幣。公司在環境控制方面投入巨資,建設了廢水處理系統,廢水回用率達90%

 

南通卓力達金屬科技有限公司擁有美國CHEMCUT、德國奧寶、法國AUTOMA全自動卷對卷曝光機等國際知名品牌的先進生產設備,設備和工藝處于國內領先水平,日產能達1000余平方米。南通卓力達金屬科技有限公司目前生產的產品廣泛應用于:消費電子、精密過濾,精密五金、通訊產品、汽車精密零件過濾,裝飾板、醫療器械、航空航天、石油化工、軍事設備、實驗科研、家用電器,應用元件等行業。

 

 

 

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