在芯片制造领域,光刻机和蚀刻机一直是芯片制造领域的关键。在业界有个形象的比喻,光刻机是芯片制造的魂,蚀刻机是芯片制造的魄,如果要想制造的芯片,这两个东西都必须。
而在光刻机方面,与世界的7nm制程都相去甚远。不管三星、英特尔还是台积电在芯片制程工艺方面如何去竞争,但A***L终究是背后霸主,赢家,因为他们谁都离不开他的EUV光刻机。而国产光刻机还在路上,目前我国已经能够使用365纳米波长的光生产22纳米工艺的芯片,这在全世界尚无先例,它也被称为世界上首台分辨力的紫外超分辨光刻装备。这也意味着国产光刻机可以使用低成本光源,实现了更高分辨力的光刻。
因此,蚀刻部位的金属不断地溶解并在金属的表面留下当量电子,其反应式
如下:
式中 M-蚀刻金属的原子;
ne—溶解金属留下的当量电子数;
M ne—失去ne个电子的金属离子,未水合化;
M ne.xH20—进入电解液的金属水合离子。
阴极上的反应是电解溶液中的还原性物质如氢离子、氧分子或金属正离子等在阴极上得到电子,还原成氢气析出或生成氢氧根负离子或金属沉积物附着在阴极上,因此阴极反应是各种还原反应的结果。其电极反应如下:2H 2e→H2↑2H20 02 4e→40H-M ne ne→M↓
从上可以看到,电解蚀刻主要是利用电流加快蚀刻部位金属的溶解,而不是化学蚀刻那样要加入各种添加剂,特别是催速剂。在某种条件下还可能一面将蚀刻的金属溶解,另一方面又能将溶解的金属在阴极上沉积而回收。从示意图6—7上可以看到电解蚀刻需要有专用的电解设备、电源系统及配电设施,在实际操作时,还要有挂具和装卸作业等。
蚀刻
1.化学蚀刻
蚀刻液一般都是强酸或强碱。尽可能使反应快速完成,一般蚀刻速度为0.04mm/分钟,蚀刻速度越快,侧蚀的程度就越小,所得到的工件精密度就越高。
2.电化学蚀刻
把工件做阳极,在电解液中通电,工件上未被保护部位因作阳极而溶解,从而达到蚀刻的目的。电化学蚀刻的蚀刻速率一般由工件表面的电流密度来控制。
对于蚀刻完成既为成品的产品,直接退去保护油墨。要根据所采用的油墨性质来选用脱墨液:
1.对于水性油墨,可采用20%水溶液/50~60℃浸泡约十分钟,然后擦拭,去除油墨。
2.对于油性油墨,要用进行浸泡约十分钟,然后进行擦洗去除。
对于蚀刻的成品,进行手工填漆、电泳涂装或者电镀,从而形成同一平面两种双色甚至多种颜色的外观效果
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