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化学蚀刻工艺流程
发布日期:2025-07-30

化学蚀刻工艺

化学蚀刻工艺是一种通过化学反应选择性移除材料的精密加工技术,广泛应用于半导体、航空航天、医疗器械等领域。其核心流程可分为以下步骤,并在不同环节多次体现“化学蚀刻工艺”的关键作用:

一、预处理与清洗

化学蚀刻工艺的第一步是彻底清洁基材表面,去除油污、氧化层等杂质。例如钛材需用氢氟酸或喷砂处理,而玻璃表面则需去污粉擦洗。该环节直接影响后续化学蚀刻工艺的均匀性和精度。

二、掩膜制备与图形转移

在化学蚀刻工艺中,需通过涂布光刻胶、丝网印刷或喷墨技术形成保护层(掩膜)。曝光和显影后,未被保护的区域暴露在蚀刻液中,这是化学蚀刻工艺中图形精准定义的关键阶段。例如铁器刻花时在石蜡层雕刻图案,即为早期掩膜技术的应用。

三、化学蚀刻反应控制

化学蚀刻工艺的核心是通过溶液(如氢氟酸、HF-HNO₃混合液)与材料的化学反应实现可控刻蚀。湿法刻蚀需精确调控溶液浓度、温度及时间,如玻璃蚀刻需多次滴加浓盐酸增强凹痕深度。该阶段的各向同性特性使化学蚀刻工艺更适用于非关键尺寸加工。

四、后处理与表面优化

完成化学反应后,化学蚀刻工艺进入脱膜清洗阶段:去除残留掩膜,冲洗蚀刻液并进行烘干或钝化处理(如钛材阳极氧化)。此步骤确保最终结构的耐腐蚀性和功能性,体现化学蚀刻工艺对全流程控制的严苛要求。

五、工艺应用与发展

化学蚀刻工艺从早期的金属浮雕(铜版/锌版印刷)发展到微电子领域,尤其在5nm蚀刻机等尖端设备中展现出高精度优势。尽管干法刻蚀技术逐渐占据半导体制造主导地位,但化学蚀刻工艺凭借成本低、效率高的特点,仍在非关键领域保持不可替代性。

通过上述流程可见,化学蚀刻工艺在材料精细化加工中持续发挥重要作用,其五次技术迭代与应用拓展均印证了该工艺的跨学科价值。

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