Ätzmaske

Wenn ein Substrat nur örtlich geätzt werden soll, müssen die übrigen Bereiche durch eine Maske abgedeckt werden. Die Maske selbst sollte durch den Ätzprozess nicht angegriffen werden. 

Für das Ätzen von Strukturen sind insbesondere anisotrope Ätzverfahren zu bevorzugen (⇒ Ionenätzen⇒ RIE), die ein scharfes Abbild der Ätzmaske ätzen. Isotrope Ätzverfahren (nasschemisches Ätzen, Plamaätzen) führen zum Unterätzen der Ätzmaske und erlauben kein hohes Aspektverhältnis.

Von großer Bedeutung ist das Ätzen von Leiterbahnen auf Leiterplatten mit fotolithografischen Verfahren. Die Ätzmaske ist in diesem Fall eine Fotolackmaske. 

Die Anbringung der Leiterbahnen auf einer Leiterplatte erfolgt i.A. auf fotolithographischem Weg:

  1. Zunächst wird die gesamte Leiterplatte mit einer leitfähigen Schicht überzogen (metallisiert).
  2. Darüber kommt eine ebenso vollflächige Fotolackschicht, wobei Negativ- oder Positiv-Lacke verwendet werden können. Positivlack wird beim Entwicklungsprozess dort entfernt, wo er belichtet wurde und Negativlack bleibt genau dort erhalten, wo er belichtet wurde.
  3. Der Fotolack wird nun mit der Struktur der gewünschten Leiterbahnen belichtet. Wurde Positiv-Lack verwendet, dann werden die Stellen belichtet, an denen die Metallschicht weggeätzt werden soll und wurde Negativ-Lack verwendet, so wird dort belichtet, wo die Leiterbahnen sein sollen.
  4. Nach dem Entwicklungsprozess verbleibt die Fotolackschicht auf den Flächen der späteren Leiterbahnen.
  5. Die Leiterplatte wird nun geätzt. Der Fotolack wird entweder nicht oder so gering angegriffen, dass die darunterliegende Metallschicht unversehrt bleibt. Die  nach der Entfernung des Fotolacks freiliegenden Metallflächen werden hingegen weggeätzt.
    Die Ätzung kann nasschemisch oder durch Plasmaätzung erfolgen. Die Ätzrate ist beim nasschemischen Prozess höher. Jedoch erfolgt die nasschemische Ätzung isotrop, so dass die Fotolackabdeckung auch unterätzt wird, d. h. die Metallschicht der späteren Leiterbahn wird unterhalb der Fotolackschicht auch von den Seiten her angegriffen. Durch entsprechende Einstellung der Ätzparameter kann die Plasmaätzung wahlweise auch isotrop, jedoch auch anisotrop (siehe ⇒ Ionenätzen IE, ⇒ Reaktives Ionenätzen RIE) erfolgen, so dass die Metallschicht tatsächlich als scharfes Abbild der Fotolackmaske weggeätzt wird.
  6. Nach dem Ätzen der Leiterbahnen kann die Fotolackschicht selbst auch durch Plasmaätzprozesse entfernt werden (⇒ Plasmastrippen).

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