Aguafuerte húmedo

El grabado húmedo es una técnica que permite crear dispositivos funcionales a partir de películas metálicas. Se sumerge una película metálica recubierta de un material fotorresistente en un líquido que elimina selectivamente las zonas expuestas del metal. Esta forma de grabado es un método isotrópico, lo que significa que el metal se elimina con la misma velocidad en todas las direcciones. 

El grabado por inmersión y por pulverización son las dos formas principales de grabar superficies. El grabado húmedo por inmersión consiste en sumergir obleas o paneles de vidrio en una solución grabadora durante un tiempo determinado. A menudo se aplica una agitación suave para cubrir completamente la superficie del sustrato. Tras la agitación, se realiza una fase de aclarado y secado. El grabado por pulverización se produce cuando se pulveriza directamente un agente grabador sobre un sustrato y luego se aclara con agua desionizada. En general, el grabado húmedo se utiliza para crear patrones con tamaños superiores a 5 µm. La temperatura y la concentración del agente grabador se utilizan para controlar la velocidad de grabado del metal.

El grabado húmedo se utiliza habitualmente para fabricar dispositivos microelectrónicos. Este proceso es relativamente rápido debido a las altas y controlables velocidades de grabado. También es eficaz para eliminar material de zonas más extensas. La desventaja del grabado húmedo radica principalmente en la necesidad de productos químicos líquidos. A menudo se necesitan grandes cantidades de agente grabador para sumergir completamente un sustrato, lo que provoca un aumento de los costes de producción. Además, la mayoría de los grabadores contienen un ácido que requiere medidas de seguridad adicionales. Sin embargo, en comparación con otras técnicas como el grabado mecánico y en seco, el grabado húmedo tiene propiedades favorables. El grabado mecánico no crea una superficie lisa debido a los excesivos impactos superficiales. El grabado en seco suele tener tasas de grabado bajas.  

Las variables que intervienen en el grabado húmedo son el material fotorresistente, el metal y el sustrato (normalmente vidrio o silicio). La velocidad de grabado puede variar en función del tipo de agente químico utilizado. Algunos grabadores tienen una velocidad de grabado constante, mientras que otros tienen una desviación parabólica. Un proceso conocido como recocido también puede influir en la velocidad de grabado del vidrio. El recocido se produce cuando las obleas o el vidrio se calientan a una temperatura definida. Se utiliza para eliminar las impurezas presentes en la superficie y reducir la tensión interna. Entre los defectos más comunes que pueden producirse como resultado del grabado húmedo se encuentran las muescas en los bordes y los agujeros de alfiler. Los agujeros de alfiler pueden formarse por tensiones de tracción y defectos generados durante la deposición del metal. Las muescas se forman por grietas inducidas por la tensión.  

En Platypus Technologies se llevan a cabo dos formas principales de grabado húmedo por inmersión, el grabado de oro y el de titanio. El grabador de oro consiste en yoduro potásico en el que el tiempo de grabado viene determinado por el grosor del oro. El grabador de oro utilizado tiene una velocidad de grabado de 2,8 nm/s a temperatura ambiente y se duplica cada 10 °C de aumento de la temperatura. El agente grabador de titanio tiene una velocidad de grabado mucho mayor, de 5 nm/s a 85 °C, debido a la presencia de un ácido en la solución. Las velocidades de grabado se determinan cuidadosamente para producir estructuras limpias, y los protocolos se han perfeccionado para producir resultados de alta calidad para su próximo proyecto.  

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