内层蚀刻教材精.ppt

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1、第1页，本讲稿共22页目目 录录 工艺流程及原理 工艺参数 工序中常见问题及解决方法 废液处理 展望 培 训 教 材Page 2第2页，本讲稿共22页一、工艺流程一、工艺流程显影蚀刻褪膜显影缸1蚀刻1蚀刻2水 水 水 洗 洗 洗1 2 3褪 褪膜 膜1 2水 水 水 收洗 洗 洗 板1 2 3 放板显影缸2水 水 水 洗 洗 洗 1 2 3 水洗 培 训 教 材Page 3第3页，本讲稿共22页 工艺原理工艺原理A、显影 （1）定义 显影：利用碳酸钠的弱碱性将干膜上未经紫外线辐射的部分用碳酸钠溶液溶解，已经紫外线辐射而发生聚合反应的部分保留。培 训 教 材Page 4第4页，本讲稿共22页（2

2、）原理 C03-2 +Resist-COOH HCO3-+Resist-COO-CO3-2 主要为Na2CO3 或K2CO3Resist-COOH为干膜及油墨中反应官能基团显影原理：利用CO3-2与阻剂中羧基（-COOH）进行酸碱中和反应，形成COO-和H CO3-，使阻剂形成阴离子团而剥离。培 训 教 材Page 5第5页，本讲稿共22页B、蚀刻 （1）定义：将溶解了干膜（湿膜）而露出的铜面用酸性氯化铜溶解腐蚀，此过程叫蚀刻。培 训 教 材Page 6第6页，本讲稿共22页(2)原理：Cu +C uCl2 CuCl2 (CuCl2不溶于水)C uCl2 +4Cl-2CuCl32-(3)影响蚀

3、刻过度的因素 影响蚀刻过度的因素很多，影响较大的是溶 液中Cl-、Cu1+的含量，溶液的温度及Cu2+的 浓度等。培 训 教 材Page 7第7页，本讲稿共22页 Cl-含量的影响 在氯化铜蚀刻液中Cu2+和Cu1+实际上是以络离子的形式存在。在溶液Cl-中较多时，Cu2+是以Cu2+Cl42-络离子存在，Cu1+是以Cu1+Cl32-络离子存在，所以蚀刻液的配制和再生都需要Cl-参加反应，下表为氯离子溶度与蚀刻速率关系。培 训 教 材Page 8第8页，本讲稿共22页水溶液2N HCl溶液4N HCl溶液6N HCl溶液 培 训 教 材Page 9第9页，本讲稿共22页 从图中可以看出，当盐

4、酸溶度升高时，蚀刻时间减少，但超过6 N酸其盐酸，挥发量大，且对造成对设备的腐蚀，并随着酸浓度的增加，氯化铜的溶解度迅速降低。添加Cl-可以提高蚀刻速率的原因是：在氯化铜溶液中发生铜的蚀刻反应时，生成的CuCl2不易溶于水，则在铜的表面形成一层氯化亚铜膜，这种膜能阻止反应的进一步进行，过量的Cl-能与Cu2Cl2结合形成可溶性的络离子Cu1+Cl32-，从铜表面上溶解下来，从而提高蚀刻速率。培 训 教 材Page 10第10页，本讲稿共22页 Cu1+含量的影响。根据蚀刻反应，随着铜的蚀刻就会形成一阶铜离子，较微量的Cu1+例如4g/L Cu1+含在20g/L Cu2+的溶液中就会显著地降低蚀

5、刻速率。根据奈恩斯物理方程：0.59 Cu2+E=E0+lg n Cu1+E=指定浓度下的电极电位 n=得失电子数 Cu2+二价铜离子浓度 Cu1+是一价铜离子浓度 培 训 教 材Page 11第11页，本讲稿共22页Cu1+浓度与氧化-还原电位之间的关系 培 训 教 材Page 12第12页，本讲稿共22页溶液氧化一还原反应位与蚀刻速率的关系 从图中可以看出，随着Cu1+浓度的不断升高，氧化还原电位不断下降。当氧化还原电位在530mv时，Cu1+浓度低于0.4g/l能提供最理想的高的和几乎恒定的蚀刻速率。培 训 教 材Page 13第13页，本讲稿共22页 Cu2+含量的影响 溶液中Cu2+

6、含量对蚀刻速率的关系：反应速率当Cu2+低时，反应较缓慢，但当Cu2+达到一定浓度时也会反应速率降低。Cu2+含量 培 训 教 材Page 14第14页，本讲稿共22页 温度对蚀刻速率的影响 随着温度提高蚀刻时间越短，一般在40-55间,当温度高时会引起HCl过多地挥发造成溶液比例失调,另温度较高也会引起机器损伤及阻蚀层的破坏。培 训 教 材Page 15第15页，本讲稿共22页4、蚀刻液的再生 主要的再生反应力 Cu2Cl2 +2HCl +H2O2 2CuCl2 +2H2O 其添加通过控制氧化一还原电位，使得H2O2与HCl的添加比例、比重和液位温度等项参数达到实现自动连续再生的目的。培 训

7、 教 材Page 16第16页，本讲稿共22页二、生产中工艺参数二、生产中工艺参数 冲、蚀板、褪菲林生产线机器运行参数 培 训 教 材Page 17第17页，本讲稿共22页 冲板、褪膜、褪菲林换药和补药标准括号为涂布线参数。培 训 教 材Page 18第18页，本讲稿共22页 冲、蚀板线机器保养程序 培 训 教 材Page 19第19页，本讲稿共22页三、工序中常见问题及解决方法三、工序中常见问题及解决方法 培 训 教 材Page 20第20页，本讲稿共22页 四、废液处理四、废液处理 1、在整条冲板蚀刻、褪膜线中存在挥发性气体、酸性、碱废液类等。对于气体目前采用化气 塔，使酸性气体经过NaO

8、H溶液，使酸碱发生中和反应，然后把过滤后的气体排出室外，同样碱性气体也通过化气塔中的水过滤后输出外界。2、对于显影液、冲板液、褪膜液其含有有机物（除泡剂）及OH-、CO32-，金属Cu2+经过专门废液管道排至污水厂，进行沉积，中和等反应，使得Cu2+低于目标后排放出去。培 训 教 材Page 21第21页，本讲稿共22页 五、展望五、展望 随着线路板向高层次发展，对于内层蚀刻来讲，生产越来越薄的板及线宽/线距越来越密的板是将来发展的趋势。对于生产此类板，机器的配合、药水的选择、蚀刻液药水参数的控制要求也将越来越高。生产2.5mil左右的板及3mil线宽的板将是未来发展的趋势和特点。培 训 教 材Page 22第22页，本讲稿共22页