蝕刻加工工藝是新式加工藝，也可以是認(rèn)為沖壓，線割等工藝的延伸。沖壓是一種固定的模式，線割是和種可編程更改設(shè)計(jì)的模式，而蝕刻加工是一種可變換設(shè)計(jì)，可操控性強(qiáng)并且也有沖壓工藝所具備的大批量生產(chǎn)的能力。

那么蝕刻加工到底有哪些能力呢？

1、不銹鋼的蝕刻加工能力。不銹鋼材質(zhì)是最常見的材料，也是目前很多產(chǎn)品最常用的材料。不銹鋼分門別類有多種牌號(hào)，多種硬度，多種成份，一般分為SUS200系例,SUS300系例，SUS400系例等。蝕刻加工不銹鋼的能力通常針對(duì)以上幾個(gè)系例的材料。一般其材料厚度從0.03-1.0mm。不銹鋼材料的厚度也限制了蝕刻加工能力。并不是所以的厚度都是可以蝕刻的。通常，蝕刻加工不銹鋼的能力限制在厚度4mm以下，但是想要蝕刻穿透不銹鋼，那么一般的的不銹鋼厚度會(huì)限制在1mm以內(nèi)。

2、銅材的蝕刻加工能力。銅材也是最方便蝕刻的一種材料，相對(duì)于不銹鋼來說，它的側(cè)蝕刻性能控制的會(huì)更好。因?yàn)殂~材相對(duì)于不銹鋼來說，材質(zhì)偏軟，在蝕刻的過程中更容易對(duì)其腐蝕，所以銅材的蝕刻加工能力還是很強(qiáng)的。

3、超薄材料的蝕刻加工能力。相對(duì)于沖壓工藝，特別是對(duì)一硬材質(zhì)材料和超薄材料，沖壓是存在限制和難點(diǎn)的：主要體現(xiàn)在沖壓會(huì)造成一些精密零件的材料變形，零件側(cè)邊緣會(huì)存在卷邊毛剌。而這恰恰是有些零件精密產(chǎn)品所不允許的！而一旦沖壓模具確定好后，想要更改的話，就會(huì)造成大量的模具成本的浪費(fèi)。而蝕刻加工正好可以解決沖壓工藝所不能達(dá)到的要求。蝕刻加工可以針對(duì)超薄材料進(jìn)行隨進(jìn)的模版更改設(shè)計(jì)，而其成本在大批量生產(chǎn)的情況下，甚至可以忽略不計(jì)。而且蝕刻工藝不會(huì)對(duì)材料和零件產(chǎn)生毛剌。光滑的零件表面完全可滿足產(chǎn)品裝配的要求。

4、對(duì)一些槽的蝕刻加工能力。往往一些產(chǎn)品如不銹鋼或銅或鋁材質(zhì)等產(chǎn)品，會(huì)要求在材料的表面進(jìn)行槽的加工。一般機(jī)械加的模式都是用刀具進(jìn)行銑切。數(shù)量少的情況下，可以少量加工，但是若產(chǎn)品存在大量的這種槽，機(jī)加工的能力就凸顯出嚴(yán)重的不足。這時(shí)候，蝕刻加工也可以很好的解決這種材料表面槽的加工。

以下將介紹半導(dǎo)體制程中常見幾種物質(zhì)的濕式蝕刻：硅、二氧化硅、氮化硅及鋁。
5-2-1 硅的濕式蝕刻
在半導(dǎo)體制程中，單晶硅與復(fù)晶硅的蝕刻通常利用硝酸與氫氟酸的混合液來進(jìn)行。此反應(yīng)是利用硝酸將硅表面氧化成二氧化硅，再利用氫氟酸將形成的二氧化硅溶解去除，反應(yīng)式如下：
Si + HNO3 + 6HF à H2SiF6 + HNO2 + H2 + H2O
上述的反應(yīng)中可添加醋酸作為緩沖劑(Buffer Agent)，以抑制硝酸的解離。而蝕刻速率的調(diào)整可藉由改變硝酸與氫氟酸的比例，并配合醋酸添加與水的稀釋加以控制。
在某些應(yīng)用中，常利用蝕刻溶液對(duì)于不同硅晶面的不同蝕刻速率加以進(jìn)行(4)。例如使用氫氧化鉀與異丙醇的混合溶液進(jìn)行硅的蝕刻。這種溶液對(duì)硅的(100)面的蝕刻速率遠(yuǎn)較(111)面快了許多，因此在(100)平面方向的晶圓上，蝕刻后的輪廓將形成V型的溝渠，如圖5-2所示。而此種蝕刻方式常見于微機(jī)械組件的制作上。
2 二氧化硅的濕式蝕刻
在微電子組件制作應(yīng)用中，二氧化硅的濕式蝕刻通常采用氫氟酸溶液加以進(jìn)行(5)。而二氧化硅可與室溫的氫氟酸溶液進(jìn)行反應(yīng)，但卻不會(huì)蝕刻硅基材及復(fù)晶硅。反應(yīng)式如下：
SiO2 + 6HF=H2 + SiF6 + 2H2O
由于氫氟酸對(duì)二氧化硅的蝕刻速率相當(dāng)高，在制程上很難控制，因此在實(shí)際應(yīng)用上都是使用稀釋后的氫氟酸溶液，或是添加氟化銨作為緩沖劑的混合液，來進(jìn)行二氧化硅的蝕刻。氟化銨的加入可避免氟化物離子的消耗，以保持穩(wěn)定的蝕刻速率。而無(wú)添加緩沖劑氫氟酸蝕刻溶液常造成光阻的剝離。典型的緩沖氧化硅蝕刻液(BOE : Buffer Oxide Etcher)(體積比6:1之氟化銨(40%)與氫氟酸(49%))對(duì)于高溫成長(zhǎng)氧化層的蝕刻速率約為1000Å/min。
在半導(dǎo)體制程中，二氧化硅的形成方式可分為熱氧化及化學(xué)氣相沉積等方式；而所采用的二氧化硅除了純二氧化硅外，尚有含有雜質(zhì)的二氧化硅如BPSG等。然而由于這些以不同方式成長(zhǎng)或不同成份的二氧化硅，其組成或是結(jié)構(gòu)并不完全相同，因此氫氟酸溶液對(duì)于這些二氧化硅的蝕刻速率也會(huì)不同。但一般而言，高溫?zé)岢砷L(zhǎng)的氧化層較以化學(xué)氣相沉積方式之氧化層蝕刻速率為慢，因其組成結(jié)構(gòu)較為致密。
5-2-3氮化硅的濕式蝕刻
氮化硅可利用加熱至180°C的磷酸溶液(85%)來進(jìn)行蝕刻(5)。其蝕刻速率與氮化硅的成長(zhǎng)方式有關(guān)，以電漿輔助化學(xué)氣相沉積方式形成之氮化硅，由于組成結(jié)構(gòu)(SixNyHz相較于Si3N4) 較以高溫低壓化學(xué)氣相沉積方式形成之氮化硅為松散，因此蝕刻速率較快許多。
但在高溫?zé)崃姿崛芤褐泄庾枰讋兟洌虼嗽谧鞯鑸D案蝕刻時(shí)，通常利用二氧化硅作為屏蔽。一般來說，氮化硅的濕式蝕刻大多應(yīng)用于整面氮化硅的剝除。對(duì)于有圖案的氮化硅蝕刻，最好還是采用干式蝕刻為宜。
5-2-4鋁的濕式蝕刻
鋁或鋁合金的濕式蝕刻主要是利用加熱的磷酸、硝酸、醋酸及水的混合溶液加以進(jìn)行(1)。典型的比例為80%的磷酸、5%的硝酸、5%的醋酸及10%的水。而一般加熱的溫度約在35°C-45°C左右，溫度越高蝕刻速率越快，一般而言蝕刻速率約為1000-3000 Å /min，而溶液的組成比例、不同的溫度及蝕刻過程中攪拌與否都會(huì)影響到蝕刻的速率。
蝕刻反應(yīng)的機(jī)制是藉由硝酸將鋁氧化成為氧化鋁，接著再利用磷酸將氧化鋁予以溶解去除，如此反復(fù)進(jìn)行以達(dá)蝕刻的效果。
在濕式蝕刻鋁的同時(shí)會(huì)有氫氣泡的產(chǎn)生，這些氣泡會(huì)附著在鋁的表面，而局部地抑制蝕刻的進(jìn)行，造成蝕刻的不均勻性，可在蝕刻過程中予于攪動(dòng)或添加催化劑降低接口張力以避免這種問題發(fā)生

其實(shí)，蝕刻加工能力還有很多種方面，是目前較新的工藝，希望可以幫助到有需要的人。

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