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未來計畫

嘗試使用新的製程方式來達到新型探針的製作,由之前的實驗得知在製作新 型探針時所遭遇最大的困難處在於濕式蝕刻的等向性蝕刻,因此接下來將想辦法 改善這個問題,其中從文獻[7][8][9][10]得知濕式蝕刻亦可經由溫度、壓力等方 式將等向性蝕刻改善成非等向性蝕刻。

改良製程方法一:

文獻[7][8]提供一種有別於傳統濕式蝕刻的蝕刻方式,可以使用濕式蝕刻但 是又不會有等向性蝕刻的困擾,因此可以使用此方法來製作新型探針,其裝置如 圖 5.1 首先將黃光微影後的銅片放入一個製作好的小溝槽,接著將小溝槽放到一 個大的儲存槽中,然後通入蝕刻液,令蝕刻液的流向是從左邊流向右邊,並且控 制著蝕刻液的流量大小,藉由控制蝕刻液的流量來達到非等向性蝕刻的作法,而 蝕刻溶液也是經過實驗後選用的,蝕刻溶液是CuCl2+HCl+KCl的混合溶液,也 是上章蝕刻實驗所使用的蝕刻液,三種溶液的濃度搭配也在文獻中有詳細的介 紹,最後文提中提到當蝕刻液為 3.5MCuCl2+0.5MHCl+0.5MKCl時的非等向性 蝕刻特性最為明顯,因此在之後的新型探針製作可以嘗試此種方式。

圖 5.1 文獻[7][8]裝置圖形

改良製程方法二:

文獻[10]提供了另外一種的濕式蝕刻方法,其裝置如圖 5.2,將經過黃光微 影的銅片浸入經過稀釋過的蝕刻溶液中,此時的蝕刻溶液已經稀釋到銅片放入時 無法自動產生化學反應,接著將銅片連接電壓源並把銅片當作是正極,然後在銅 片右方 1mm 處放置一個負極,並且在左方設置一個參考電極,此時要蝕刻的表 面必需朝向負極,這樣子就算是裝置完畢。接下來就是提供電壓激發經過稀釋後

的蝕刻溶液中的離子,使正離子由向負極,負離子由向正極,藉由經過激發的離 子開始蝕刻銅片表面,跟著將電壓轉換使正極變成負極,負極變成正極,當店及 轉變時,本來在各電極表面作用的蝕刻溶液離子將因為同性相斥彈開,當蝕刻溶 液離子彈開後再一次將電極極性轉換,這樣彈離的蝕刻溶液離子將再次靠近原本 的電極並開始蝕刻,就這樣一直反覆轉換電極極性直至蝕刻完成,這個作法的關 鍵在於電極轉換極性的時間控制,要在蝕刻溶液離子未對銅片表面進行側向蝕刻 前將它彈離。

圖 5.2 文獻[10]裝置

若是此兩種製程方式可以成功將新型探針製作出來,將會使用新型探針的正 確材料來進行實作,並且在成功之後做強度與電性測試,驗證是否與有限元素模 型模擬吻合。

參考文獻

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[8] Maria Georgiadou ,Richard Alkire,” Anisotropic Chemical Etching of Copper Foil II. Experimental Studies on Shape Evolution,”The Electrochemical Society,

Inc. J. Electrochem. Soc., Vol. 140, No. 5, May 1993

[9] Tohru Hara, Takeshi Hirayama, Hirofumi Ando, and Masakazu Furukawa ,

“Anisotropic Wet Etching of Aluminum Electrodes by an Evacuated Etching System,” Journal of The Electrochemical Society , 1985

[10] Lennart Olsson, Malmo and Babak Heidari, Lund, “Method For Anisotropic Etching Of Structure In Conducting Materials,” United States Patent,US 6245213 B1, Jun 12 2001

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