蚀刻速率的影响因素及操作演示幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,蚀刻速率影响因素,蚀刻提速的可行性（后附提速操作步骤）,影响蚀刻速率的因素,比重,蚀刻温度,ORP数值,游离盐酸的量,速度（影响蚀刻时间，与速率无关。）,药水喷压,蚀刻原理,蚀刻反应原理：,Cu,2+,+Cu=2Cu,+,蚀刻药水还原：,H,2,O,2,+Cu,+,+2HCl=H,2,O+Cu,2+,+2Cl,-,蚀刻槽内的反应方程式：,H2O2+Cu+HCl=CuCl2+H2O,比重对蚀刻速率的影响,当比重小于,34,Be（1.308）时，蚀刻速率随着比重的增大而变大。,当比重大于,34,Be时，蚀刻速率随着比重的增大而减小。,比重为34,Be时，蚀刻的速率最快为1.02mils/min。,=144.3(144.3-Be).(a),或=144.3(144.3+Be).(b),式中:表示溶液的密度（g/ml）；Be溶液的波美浓度；(a)式用来计算比水重的液体；（b)式用来计算比水轻的液体。,现蚀刻工艺的比重设定值为1.30。,在现有的条件基础上，提高比重到1.305-1.31之间，可提高单位时间的蚀刻速率。,ORP值对蚀刻速率的影响,ORP为570mv时，蚀刻速率最大。,当ORP大于580mv时，蚀刻速率不在随ORP的改变而改变。,产品生产过程中，保持产线的ORP大于580mv，可以保持蚀刻的最大蚀刻速率,。,蚀刻温度对蚀刻速率的影响,蚀刻速率随着温度的升高而变大。,蚀刻温度改变的其他影响,ORP的数值会随着温度的增加而发生改变。,（C,=（,F-32）*5/9）,增大蚀刻温度也会增大蚀刻的侧蚀量。,温度提高，双氧水、盐酸挥发量大，增加药水的损耗。,现蚀刻线的蚀刻槽采用PVC，最高蚀刻温度不宜超过55。,现工艺温度为54。提高温度来提高蚀刻速率的可操作范围很小，只有1的操作值。,游离盐酸量对蚀刻速率的影响,游离酸是指槽内以HCL形式存在的盐酸。,增加游离酸的量可以促进蚀刻速率。,蚀刻液中必须存在一定的游离酸才能够进行蚀刻液的再生。,0-3N的游离酸量时，蚀刻速率的增长和游离酸的量成正比3-5N的游离酸量时，增长速率变缓。,Cl,-,提高蚀刻速率的原因,CuCl+2Cl,-,=(CuCl3）,2-,提高Cl,-,浓度可显著提高蚀刻速率。,氯化铜中发,生铜的蚀刻,生成的氯化亚铜不溶,于水，在铜表面形成膜,阻止反应,进一步进行,过量的Cl,-,与氯化亚铜络合形成,可溶性的络离子（CuCl,3,）,2-,从铜表面,溶解下来,提高蚀,刻速率,游离的盐酸还会导致侧蚀值的变化,增大游离算的浓度可以增大蚀刻值，但也会增大侧蚀值；如果想控制侧蚀值，游离酸的浓度不易过高。,不同浓度的游离酸的影响,盐酸溶度升高时，蚀刻时间减少，但药水中游离酸的浓度增大，会增大盐酸的挥发量，会腐蚀蚀刻的设备；且随着游离酸浓度增加，氯化铜的溶解度会降低。,现蚀刻工艺的游离酸为1.45N。chemcut推荐值为1-2N，其他资料里面游离酸浓度基本为2-3N。,槽内的铜离子为180g/L,换算为物质量为3N左右，此时6N的盐酸和4N的盐酸溶液的蚀刻速率基本相同，如果想提升盐酸的量，4N的游离酸为最大值。,氯化铜mol浓度,6N HCl,溶液,4N HCl,溶液,2N HCl,溶液,水溶液,chemcut给的蚀刻参数,ORP 540mv to 560mv,游离酸 1N to 2N,比重 32,Be,(1.28)to 34,Be,(1.31),温度 130,F(54C),实际使用数值,ORP 55020mv,游离酸 1.45N（配槽值）屏显值 1.15N,比重 1.28 to 1.30,温度 130,F(54C),其他资料数值,ORP 530mv,游离酸 6N（2-3N）,比重 1.300,温度 40,C,to 55,C,检测方法,导线间距在质检分为机器检测和手工检测，一般使用的是手工监测和数据测量值,药水的喷压,相同产品，维持其他相关条件不变的前提下，2.2bar压力下间距值为 0.123mm、侧蚀值为15.01um（0.015mm），2.5bar压力下间距值为0.128mm、侧蚀值为12.31um（0.012mm）。两组数据总值相同，但2.5bar的产品间距值大于2.2bar的产品。,上述数据可以看出：2.5bar的条件蚀刻速率大于2.2bar的蚀刻条件的蚀刻速率，因此增加药水的压力可以增加蚀刻速率。,蚀刻提速可能调节的参数,比重可提升0.01左右的值到1.31，来增加时刻速率。,蚀刻温度现温度较高，且蚀刻槽的最大承受温度为55，最多可提高1摄氏度。,ORP数值可提升，使药水的ORP数值一直保持在570mv以上，保持较高的蚀刻速率。,游离盐酸的量，现槽内为1.15N，可提升至4N，但不建议使用这么高的游离酸值，可暂提升到2N左右。,速度（影响蚀刻时间，与速率无关。）,药水喷压现为2.5bar，蚀刻槽药水压力最大为2.5bar，现设备碰嘴压力不可调节。,蚀刻提速的局限性,蚀刻提速只可调节比重，游离酸浓度，温度。,温度不稳定有一定的波动性，且因槽体的材质原因，蚀刻温度不宜再改变。,对比重进行改变，槽体可根据电子比重计、ORP探头进行自我调节，短期回到现在的蚀刻条件；改变游离酸的浓度，蚀刻槽自我调节短期回不到现在的蚀刻条件，需人工干涉。但比重的可调节性小，且対蚀刻速率影响较小；游离酸浓度的调节性大，对改变蚀刻的速率有很大的影响。,改变游离酸浓度：,速度由4m/min提高到5m/min，提高了25%；游离酸浓度约从1.15N提升到2N，才能平衡蚀刻速率。,蚀刻速度调节测试操作,提高药水中游离酸的含量，把游离酸从1.15N提高到1.5N（2262*（1.5-1.15）N=11.7V,盐酸量，,添加67.7L、3桶 36%的盐酸），至少试生产5m，监测产品的间距值和侧蚀值。（游离酸浓度不易过高，最好控制在2N左右。）,如果产品的间距值和侧蚀值在产品的可接受范围内，通过改变比重去微调节间距值，比重可由1.30提高到1.305左右（通过添加氯化铜粉末来改变比重）；反之相差太大，可以提高游离酸浓度到2.0N（2262*（2-1.5）N=11.7*V,盐酸量，,添加96.7L、4.5桶 36%的浓盐酸），至少试生产5m，监测产品的间距值和侧蚀值。,重复步骤2，直到蚀刻产品合乎产品要求；如果盐酸浓度达到3N，还达不到理论要求值，由此浓度微调其他条件，以此速度值为蚀刻调节后的速度。,由步骤1、2、3得出蚀刻可提高的速度；如果效果可行，可由此做速度测试，监控测试的稳定性及可行性。,实验结束后，为不耽误生产，可按照1.15N/C,现游离酸量,=2262/（2262+X），添加水稀释（X为添加水的量），如果此时比重太低，需添加适量氯化铜把比重提升到1.28，其他值可通过机器调节自我调节。,进行步骤1时，搅拌查看槽体的感应装置，如果不是1.5N，则需对添加盐酸的量重新计算。y/（63+z）=1.15/z，y为添加盐酸后槽的数显，z为原槽中盐酸的量（用L表示）。,