Die Vorteile der Plasmaätzung im Vergleich zur Flüssigätzung

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Metallen lassen sich beispielsweise durch Plasmaätzung verändern. Die Technik ist vor allem in der digitalen Branche bei der Herstellung von integrierten Chips beliebt.

Seit vielen Jahren werden konzentrierte Säuren eingesetzt, um Leiterplatten aus Kupfer zu ätzen. Mit der Einführung des Plasmaätzungsverfahrens Ende der 1980er begannen die Hersteller von Leiterplatten damit, dieses Verfahren zu verwenden.

Was ist Plasmaätzung?

Die Plasmaätzung ist, wie der Name sagt, ein Ätzungsverfahren, bei dem anstelle von starken Säuren Plasma als Ätzmittel eingesetzt wird. Plasma ist der vierte Aggregatzustand, der durch ionisierende Gaspartikel, Funkwellen oder Erhitzen entsteht. Um das Verfahren der Plasmaätzung zu verstehen, ist es wichtig zu verstehen, wie das System zur Plasmaätzung funktioniert. Das System besteht aus zwei symmetrischen Elektroden zur Erzeugung von Funkwellen und einer Erdelektrode, auf die der zu ätzende Gegenstand platziert wird. Durch den Gaseintritt gelangt das Ätzmittel in das System, und es gibt einen Auslass für das Plasma. Es tritt Gas in das System ein, um die Gaspartikel teilweise zu ionisieren.

Normalerweise liegt diee Frequenz der erzeugten Energie bei 13,6 MHz, was weltweit als Standardfrequenz zur Plasmaformung angesehen wird. Die Funkwellen werden eingesetzt, um Gaselektronen anzuregen und um ihren Zustand zu verändern. Um ein Material mit Plasma zu ätzen, generiert das Ätzungssystem Hochgeschwindigkeitsimpulse. Je nach der Art des Ätzens (trocken oder nass) besteht das Plasma entweder aus Ionen oder aus Radikalen. Das Verfahren der Plasmaätzung führt auch zur Produktion von flüchtigen chemischen Verbindungen, die als Nebenerzeugnisse während der chemischen Reaktion zwischen dem Plasma und dem zu ätzenden Material entstehen. Es dauert etwas, bis die Plasmaatome in die Leiterplatte eingelagert worden sind.

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Modi des Pläsmaätzungs-Systems

Die Modi des Plasmaätzungs-Systems sind abhängig von der zu ätzenden Materialart, den Eigenschaften des Ätzmittels und der Ätzungsart. Bei der Trockenätzung arbeitet das System beispielsweise mit einer kapazitiven Verbindung der Funkwelle. Weitere Faktoren, die die Erzeugung von Plasma und den Modus des Plasmagenerators beeinflussen, sind Temperatur und Druck. Geringste Änderungen des Betriebsdrucks können die Stoßfrequenz der Elektronen beträchtlich verändern. Um den Zustand des Plasmas aufrecht zu erhalten, ist es zudem von großer Bedeutung, den Betriebsdruck aufrecht zu erhalten.

Eine Übersicht über einige der vielen Vorteile der Plasmaätzung im Vergleich zur Säureätzung:

• Verbessert die physikalischen Eigenschaften des geätzten Materials.
• Durch die Plasmaätzung haften zwei Oberflächen besser aneinander als mit anderen Ätzmitteln.
• Im Gegensatz zu Säure-Ätzmitteln ist das Plasma-Ätzmittel auch ein hervorragender Reiniger und entfernt alle unerwünschten organischen Rückstände von der Metalloberfläche.
• Obwohl das Plasma die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Metalls verbessert, verändert es nicht die Eigenschaften.
• Die während der Plasmaätzung entstandenen Nebenerzeugnisse sind flüchtig.
• Die Plasmaätzung ist weniger risikobehaftet als die Säureätzung.

Deshalb kann die Plasmaätzung effizient die Qualität der Herstellung von integrierten Schaltkreisen verbessern. Zudem können so auch empfindliche Halbleiterplättchen und viele unterschiedliche Substrate behandelt werden.

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