干膜制程教育训练

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1、前處理一.目的:1.清潔基板表面2.增加銅面與乾膜附著性二.使用方法:1.機械法1-1滾輪磨刷法1-2浮石粉之噴刷法2.化學微蝕法2-1硫酸,雙氧水系列2-2過硫酸鈉系列三.原理(硫酸,雙氧水系列):1.反應機構Cu+H2SO4+H2O2CuSO4+2H2O2.微蝕量計算利用已知面積的基板,並秤重紀錄其重量(W1),微蝕後紀錄其重量(W2)微蝕量=(W2–W1)/17.86*10-63.粗糙度3~4um2~3um四.品質判定:水破實驗水膜在銅面維持30秒以上不破裂壓膜一.目的:將乾膜在溫度及壓力作用下軟化貼附在銅面上二.乾膜結構:1.聚乙烯蓋膜:防止阻劑膜與聚酯蓋膜表面發生沾黏2.

2、光阻膜3.聚酯蓋膜(Myler):防止氧氣進入阻劑層三.光阻膜成分:1.黏結劑(Binder)1-1保持光阻的鋼性1-2決定光阻在顯影及去膜的操作方式2.單體(Monomer)感光聚合製程中之重要因素3.感光起始劑(Photoinitiator)感光過程中影響感光速率的重要成份4.塑化劑(Plasticizers)及附著力促進劑(AdesionPromoter)增加光阻膜與銅面的附著力及抓地力5.染料(Dye)5-1乾膜製造時,方便檢查5-2便於生產線目視品檢四.原理:1.壓力:將光阻材料壓入細小凹洞中一般壓力約2~3KG而重壓可達4KG以上2.速度:與熱壓滾輪接觸時間較久,可使乾

3、膜達較高溫度而更軟化易流動使光阻材料可填入基材表面缺陷中(速度放慢影響產量)3.溫度:溫度提升可減少氣泡產生,但溫度過高時會產生有害氣體及乾膜材料流動太大,黏到壓膜輪造成清潔維護及壽命異常(最好依廠商建議值設定)4.預熱基材:壓膜前若能將板子加熱,提升銅箔與乾膜介面溫度(只能稍微減少氣泡生成)可使得鄰近銅箔的乾膜更易流動而填塞其表面缺陷5.膜厚關係:較厚的膜填塞表面凹陷有較好幫助,但成本提高(解析度有較差之慮)速度亦須較慢產能減少曝光一.目的:將底片的圖像經由UV光線進行光化學反應而成像於乾膜上二.原理:2-1平行光:利用點狀光源所產生及再造而成的光源2-2點狀光源:利用高壓水銀氙

4、氣燈泡,其中陽極與陰極之間距配置為5/16吋時,就可產生電弧火花三.名詞解釋:1.平行半角(CollimationHalfAngle,CHA):光源和被照物間假想連線之夾角,CHA愈大,則解像力愈差2.斜射角(DeclinationAngle,DA):光線打在被照物與垂直法線間所成之交角,斜射角愈大,則成像位移也愈大3.密接(HardContact)工作底片與感光阻劑之間,藉抽真空的方式使之完全密貼在一起以減少因光線斜射而造成的誤差4.輕觸(SoftContect)曝光作業時,工作底片與感光阻劑之間僅需接觸而已5.凌空(off–Contect)曝光作業時,工作底片與感光阻劑之間有一

5、小段距離法線DACHA光源ab乾膜保護膜tptRdtdt=da+db=tr/rtan(a+b)+tp/ptan(a+b)dadb四.平行光與密著的影響:設r與p為阻劑及保護膜的折射率,分別為1.64和1.52,其平均值為1.58,故:dt=(tr+tp)tan(a+b)/1.581.假設阻劑膜厚1.5mil,保護膜厚度1.0mil,曝光機a=15,b=5,密接作業時其光側蝕為:dt=(1.5+1.0)tan(15+5)/1.58dt=0.576mil(非平行光)2.假設阻劑膜厚1.5mil,保護膜厚度1.0mil,曝光機a=1.5,b=2,密接作業時其光側蝕為:dt

6、=0.097mil(平行光)五.乾膜曝光原理:1.感光起始反應II*2.自由基形成:I*+RHIH´+R´3.鏈傳遞反應R´+NMR(M)N´4.終止反應R(M)N´+R(M)M´R(M)N+MRh5.氧氣澆熄現象:I*+O2[IO2]*I+O2+heatR´+O2R-O-O´6.曝光能量6-1曝光格數片利用格數片在曝光過程中,進行曝光量的測量因為曝光格底片本身光密度不同,而形成不同程度格數的留像第一格底片之光密度,或透光最多使乾膜感光最足,因此每增加一格,固定增加一定量的光密度,分隔愈細,可判斷的精確度愈高6-2光度計光度計是測量照射光強度的儀器,由於光照射在檢測光儀上,其中光

7、電管會形成等比電流,使光度計可測出電流,進而顯示光強度(I)能量(E)=光強度(I)*時間(t)mJ/cm2mW/cm2顯影一.目的:將未曝光的阻劑以鹼液沖洗,而將已成像的阻劑留在板面上二.原理:COOHCOOCH3Na2CO3CO-ONa+COOCH3三.顯影因素探討:1.乾膜負荷杜邦乾膜在1%Na2CO3顯影負荷量約0.3mil-m2/L,當負荷量過高時常見到問題是顯影不潔,因此當負荷達70%~80%的時候應予以更新2.操作溫度操作溫度是影響顯影速度最大的變數,通