湿蚀刻

湿法蚀刻是一种将金属薄膜图案化为功能器件的技术。将覆盖有图案光刻胶的金属薄膜浸入液体中,选择性地去除金属暴露区域。 这种蚀刻方式是一种各向同性蚀刻法,即金属在各个方向的蚀刻速度相同。 

浸入式蚀刻和喷射式蚀刻是图案化表面的两种主要形式。浸入式湿蚀刻是指将晶片或玻璃板浸入蚀刻液中一定时间。通常会进行轻度搅拌,以彻底覆盖基底表面。搅拌之后是冲洗和干燥步骤。喷淋蚀刻是将蚀刻液直接喷到基底上,然后用去离子水冲洗。 一般来说,湿法蚀刻用于对尺寸大于 5 µm 的特征进行图案化。蚀刻液的温度和浓度用于控制金属的蚀刻速率。

湿蚀刻通常用于制造 微电子设备.由于蚀刻速率高且可控,这种工艺相对较快。它还能有效去除较大面积的材料。湿蚀刻的缺点主要在于需要使用液体化学品。通常需要大量的蚀刻剂才能完全浸透基底,从而增加了生产成本。大多数蚀刻剂还含有一种酸,需要采取额外的安全措施。不过,与机械蚀刻和干蚀刻等其他技术相比,湿蚀刻具有良好的特性。机械蚀刻会产生过多的表面冲击,因此无法形成光滑的表面。干法蚀刻通常蚀刻率较低。  

通过湿法蚀刻在硅晶片上制造薄膜电极
通过湿法蚀刻硅晶片上沉积的金来制造金电极

湿法蚀刻涉及的变量包括光刻胶、金属和基底材料(通常为玻璃或硅)。蚀刻速率会因使用的化学蚀刻剂类型而不同。有些蚀刻剂的蚀刻速率是恒定的,而有些蚀刻剂的蚀刻速率则呈抛物线偏差。退火过程也会影响玻璃的蚀刻速率。退火是将晶片或玻璃加热到规定的温度。退火用于去除表面的杂质并减少内应力。湿蚀刻可能产生的常见缺陷包括边缘缺口和针孔。针孔可由金属沉积过程中产生的拉伸应力和缺陷形成。缺口则是由应力引起的开裂造成的。  

在 Platypus Technologies,通过浸泡进行的湿蚀刻主要有两种形式,即金蚀刻和钛蚀刻。金蚀刻剂由碘化钾组成,蚀刻时间由金的厚度决定。所使用的金蚀刻剂在室温下的蚀刻速率为 2.8 nm/s,温度每升高 10 °C,蚀刻速率增加一倍。由于溶液中含有一种酸,钛蚀刻剂的蚀刻速率要高得多,在 85 °C 时为 5 nm/s。蚀刻速率是经过仔细确定的,以便生产出清洁的结构,而且蚀刻协议已经完善,可为您的下一个项目提供高质量的结果。  

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