Strukturierung von Metalloberflächen mit Schattenmasken

Die Oberflächenstrukturierung beschreibt Herstellungsverfahren, die Substrate mit äußerster Präzision verändern.

Der Bedarf an detaillierten Oberflächenstrukturen wird für Wissenschaftler verschiedener Disziplinen immer größer, und es gibt viele Mittel, mit denen diese Oberflächenmuster erzeugt werden können.

In diesem Blog befassen wir uns mit der Oberflächenstrukturierung mit Schattenmasken, einem wichtigen Werkzeug zur schnellen und wiederholbaren Herstellung von Dünnschichtkomponenten für die Mikroelektronik.

Was sind Schattenmasken?

Schattenmasken sind Metallbleche, in die ein Muster von Löchern geschnitten wurde. Diese Bleche werden dann während der Metallabscheidung auf ein Substrat wie Glas, Silizium oder Keramik oder auf flexible Folien gelegt.

Das Muster auf der Schattenmaske bestimmt die Bereiche des Substrats, die mit Metall beschichtet werden, und die Bereiche, die nicht beschichtet werden.

Die Schattenmaskierung, gekoppelt mit der Elektronenstrahl-Metallabscheidung, ist ein einstufiger Prozess für die Herstellung von hochwertigen strukturierten Elektroden, Sensoren, Heizdrähten, Bondpads und anderen Merkmalen, die häufig in mikroelektronischen Geräten vorkommen.

Vorteile von Schattenmasken

Im Gegensatz zu Siebdruckverfahren, die organische Farben benötigen, werden bei Schattenmasken, die mit der E-Beam-Metallabscheidung verwendet werden, Metalle mit sehr hohem Reinheitsgrad eingesetzt. Daher haben die mit Schattenmasken hergestellten Metallmuster die folgenden Vorteile:

• Sehr hohe Reproduzierbarkeit
• Geringe Oberflächenrauhigkeit (<5-nm)
• Hochreine Metalle (>99,999% für Au, Pt und andere Metalle)

Im Siebdruckverfahren gedruckte Merkmale weisen Rückstände organischer Materialien aus den Druckfarben auf, die häufig zu unerwünschten Verunreinigungen führen. Darüber hinaus führt der Siebdruck zu sehr rauen Kanten und Oberflächenmerkmalen, was bedeutet, dass die Ergebnisse weit weniger wiederholbar und reproduzierbar sind.

Im Vergleich zu den auf der Fotolithografie basierenden Verfahren für die Oberflächenstrukturierung sind für die Schattenmaskierung keine teuren Fotomasken, fotoaktivierten Materialien oder teure Verarbeitungsgeräte wie Heizplatten, Spin-Coater und Lösemittelbänke erforderlich. Die Schattenmaskierung ist einfacher zu implementieren und verursacht im Vergleich zur Fotolithografie geringere Kosten.

Schattenmasken eignen sich gut für Anwendungen mit relativ geringer Auflösung (große Strukturen >250 µm). Für die Herstellung feiner Strukturen (1 bis 250 µm) mit engen Toleranzen werden photolithografische Verfahren empfohlen.

Oberflächenstrukturierung mit Schattenmasken bei Platypus Technologies

Platypus Technologies bietet Dienstleistungen in den Bereichen Design, Herstellung von Schattenmasken mit kundenspezifischen Mustern, Metallabscheidung zur Herstellung von Elektroden, Sensoren, Heizleitungen und anderen Schaltkreisen. Wir führen eine Reihe von Metalloberflächen (Au, Ag, Al, Pt, Ni, Ti, Cr) und Substrate (Glas, Silizium, Keramik, flexible Folien), um maßgeschneiderte Beschichtungen für Ihr komplexestes Projekt herzustellen. Unsere Dicing- und Schneidedienste vereinzeln Geräte für Plug-and-Play-Anwendungen. Kontakt heute, um Ihr Projekt zu besprechen!