Плазменное травление с помощью плазмы низкого давления

1. Как работает травление с помощью плазмы?

При плазменном травлении применяются технологические газы, которые могут перевести обрабатываемый травлением материал в газовую фазу. Газ, обогащенный основным материалом, откачивается и подается свежий технологический газ. Таким образом достигается непрерывное стравливание. С помощью маски для травления, устойчивой к применяемому технологическому газу (например, хром), можно защитить соответствующие области. Таким образом можно целенаправленно структурировать поверхность. Такое структурирование имеет наноразмеры.

ПрименениеГруппаМатериалВид газаДавление [мбар]Мощность [%]Время [мин]
ТравлениеМеталлАлюминий CCl40,2 - 0,510030 - 120
АлюминийBCl30,2 - 0,510030 - 120
ТитанNF30,1 - 0,410030 - 120
ПластмассаПОМO2 / O2+CF40,1 - 0,410030 - 120
ПФСO20,1 - 0,410030 - 120
ПТФЭH20,2 - 0,510020 - 120
ПрочееAl2O3Cl2+Ar0,1 - 0,610030 - 120
SiO2CF40,1 - 0,3100 (с РИТ)30 - 120

Травление с помощью низкочастотного или высокочастотного генератора в режиме РИТ

Травление ПТФЭ с помощью низкочастотного генератора или генератора на 13,56 МГц в режиме РИТ

2. Возможно ли травление металлов?

Травление металлов принципиально возможно, но только с помощью коррозионноактивных газов, которые опять же могут вызвать коррозию металла. Для усиления эффекта травления можно предварительно нагреть детали или — если в плазменной установке предусмотрен нагрев камеры — непрерывно их нагревать.

ГруппаМатериалВид газаДавление [мбар]Мощность [%]Время [мин]
МеталлАлюминий

Ar

(травление распылением)

0,2 - 0,510030 - 120
СереброAr0,1 - 0,410030 - 120
ТитанNF30,1 - 0,410030 - 120

(Технологические параметры мощность и время следует корректировать с учетом спецификации установки (типа и силы генератора, конструкции электрода), а также свойств материала обрабатываемой детали).

3. Какие пластмассы можно обрабатывать травлением?

С помощью этих процессов травлению прежде всего подвергаются поверхности пластмасс.

Травление очень важно в случае пластмасс, тяжело поддающихся  покрытию лакокрасочными материалами и склейке, таких как ПОМ, ПФС и ПТФЭ. Благодаря увеличению поверхности достигается лучшая адгезия при склеивании.

Типичными травящими газами являются кислород, различные соединения газов с фтором/хлором, а также водород.

ГруппаМатериалВид газаДавление [мбар]Мощность [%Время [мин]
ПластмассыПОМO2 / O2 + CF40,1 - 0,410030 - 120
ПФСO20,1 - 0,410030 - 120
ПТФЭH20,2 - 0,510020 - 120

(Технологические параметры мощность и время следует корректировать с учетом спецификации установки (типа и силы генератора, конструкции электрода), а также свойств материала обрабатываемой детали).

Травление ПОМ

4. Можно ли обрабатывать травлением стекло и керамику?

Плазменное травление стекла в вакууме затратно по времени и дорого. Стекло удаляется ионизированными частицами газа медленноСтекло по большей части состоит из SiO 2 и поэтому может принципиально подвергаться обработке травлением с использованием фторированных углеводородов (с добавлением кислорода). 

Низкая скорость стравливания и связанная с этим высокая продолжительность процесса являются причинами высоких затрат этих процессов.

Керамика (как, например, Al2 O3) поддается травлению с помощью коррозионных и некоррозионныхгазов.

К коррозионным газам относятся все хлор- и фторсодержащие газы. К некоррозионным газам относится аргон.

В общем можно сказать, что фторсодержащие газы имеют более  высокую скорость стравливания, чем другие некоррозионные газы, хлорсодержащие газы по своему травящему действию лучше, чем некоррозионные газы.

Al2O3 лучше всего подвергается травлению с помощью фторсодержащих газов.

ГруппаМатериалВид газаДавление [мбар]Мощность [%]Время [мин]
ПрочееAl2O3CF40,1 - 0,610030 - 120
SiO2CF40,1 - 0,3100 (с РИТ)30 - 120

(Технологические параметры мощность и время следует корректировать с учетом спецификации установки (типа и силы генератора, конструкции электрода), а также свойств материала обрабатываемой детали).

5. Какие возможны варианты применения?

Дополнительную информацию вы найдете в разделе «Применение».