습식 에칭

습식 에칭은 금속 필름을 기능성 소자에 패터닝하는 기술입니다. 패턴화된 포토레지스트로 덮인 금속 필름을 액체에 담가 금속의 노출된 부분을 선택적으로 제거합니다. 이 형태의 에칭은 등방성 방식으로, 금속이 모든 방향에서 동일한 속도로 제거됩니다. 

침지 및 스프레이 에칭은 표면 패터닝의 두 가지 주요 형태를 나타냅니다. 침지 습식 에칭은 웨이퍼 또는 유리 패널을 지정된 시간 동안 에칭 용액에 담그는 방식입니다. 기판 표면을 완전히 덮기 위해 약한 교반을 적용하는 경우가 많습니다. 교반 후에는 헹굼 및 건조 단계가 이어집니다. 스프레이 에칭은 에칭액을 기판에 직접 분사한 후 DI 물로 헹구는 방식으로 이루어집니다. 일반적으로 습식 에칭은 5µm보다 큰 크기의 피처를 패턴화하는 데 사용됩니다. 에칭액의 온도와 농도는 금속의 에칭 속도를 제어하는 데 사용됩니다.

습식 에칭은 일반적으로 제조에 사용됩니다. 마이크로 전자 장치. 이 공정은 에칭 속도가 빠르고 제어가 가능하기 때문에 비교적 빠릅니다. 또한 넓은 영역에서 재료를 제거하는 데 효과적입니다. 습식 에칭의 단점은 주로 액체 화학 물질이 필요하다는 점입니다. 기판을 완전히 담그기 위해 많은 양의 에칭액이 필요한 경우가 많기 때문에 생산 비용이 증가합니다. 또한 대부분의 에칭액에는 산이 포함되어 있어 추가적인 안전 조치를 취해야 합니다. 그러나 습식 에칭은 기계식 및 건식 에칭과 같은 다른 기술에 비해 유리한 특성을 가지고 있습니다. 기계적 에칭은 과도한 표면 충격으로 인해 매끄러운 표면을 만들지 못합니다. 건식 에칭은 에칭 속도가 낮은 경우가 많습니다.  

습식 에칭과 관련된 변수에는 포토레지스트, 금속, 기판 재료(일반적으로 유리 또는 실리콘)가 포함됩니다. 에칭 속도는 사용되는 화학 에칭제의 유형에 따라 달라질 수 있습니다. 일부 에칭제는 에칭 속도가 일정한 반면 다른 에칭제는 포물선 편차를 갖습니다. 어닐링으로 알려진 공정도 유리의 에칭 속도에 영향을 미칠 수 있습니다. 어닐링은 웨이퍼 또는 유리를 정해진 온도로 가열할 때 발생합니다. 표면에 존재하는 불순물을 제거하고 내부 응력을 줄이는 데 사용됩니다. 습식 에칭의 결과로 발생할 수 있는 일반적인 결함으로는 가장자리의 노칭과 핀홀이 있습니다. 핀홀은 금속 증착 중에 발생하는 인장 응력과 결함으로 인해 형성될 수 있습니다. 노치는 응력 유발 균열로 인해 생성됩니다.  

플래티퍼스 테크놀로지스에서는 침지, 금 및 티타늄 에칭을 통해 두 가지 주요 습식 에칭을 수행합니다. 금 에칭액은 요오드화 칼륨으로 구성되며, 에칭 시간은 금의 두께에 따라 결정됩니다. 사용되는 금 에칭액은 상온에서 2.8nm/s의 에칭 속도를 가지며 온도가 10°C 상승할 때마다 두 배로 증가합니다. 티타늄 에칭액은 용액 내에 산이 존재하기 때문에 85°C에서 5nm/s의 훨씬 더 높은 에칭 속도를 갖습니다. 에칭 속도는 깨끗한 구조를 생성하기 위해 신중하게 결정되며, 다음 프로젝트를 위한 고품질 결과를 생성하기 위해 프로토콜이 완성되었습니다.  

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