蚀刻速率的影响因素及操作PPT

1、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： Cu2+Cu=2Cu+ 蚀刻药水还原： H2O2+Cu+2HCl=H2O+Cu2+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34Be（1.308）时，蚀刻速率随着比重的增大而变大。 当比重大于34Be时，蚀刻速率随着比重的增大而减小。 比重为34Be时，蚀刻的速率最快为1.02mils/min。 =144.3(144.3-Be).(a) 或

2、=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

3、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

4、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（CuCl3）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

5、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 32Be (1.28) to 34Be(1.31) 温度 130F(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 130F(54C) 其他资料数值 ORP 530mv 游离酸 6N（2-3N） 比重

6、1.300 温度 40C to 55C,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

7、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

8、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=11.7*V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

9、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