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细密线路之蚀刻与湿膜光阻

时间:2010-03-22 08:58:19点击:

  由於乾膜光阻本身的平均厚度在1.0~1.5mil之间,对水平输送式蚀刻线上之板面而言,会造成细密线区的"水沟效应"(Puddle Effect),使得所喷射新鲜蚀刻液的强力水点,打不到待蚀的铜面,而且连空气中的氧气也被阻隔。此"氧气"的角色是协同将金属铜(Cu0)氧化成可水溶的铜离子(Cu++),是一种不可或缺的氧化剂。氧化力减弱蚀刻不足将造成线底两侧之残足,成为细线工程的一大隐忧。至於另一种半氧化的Cu+则很难水溶,常附著在线路腰部流速较低的侧壁上,可当成护岸剂(Banking Agent),而使侧蚀(Undercut)得以减低。
  Cu0 蚀刻液
  ────→
  O2 Cu+ ………………… …………难水溶的中间物,可当成护岸剂
  Cu0 蚀刻液
  ────→
  O2 Cu+ 蚀刻液
  ────→
  O2 Cu++ ……….成为可水溶的铜离子
  为了降低水沟效应减少侧蚀与残足起见,5mil以下的细线应尽可能将待蚀刻的铜层逼薄,同时也还应将抗蚀阻剂逼薄。如此一来除可避免积水而方便氧气进入外,还可加速新鲜药液更换的频率,有效的排除废铜液,逼薄Z方向待蚀铜面上扩散层(Diffusion layer)的厚度,以增快正蚀减缓侧蚀,使细线密线的品质更好。
  湿膜光阻的平均厚度约为0.3mil左右,在水沟效应方面远较乾膜光阻有利,近年来在业者们不断的努力下,其针孔与解像(Resolution)不佳的缺失已逐渐改进。由於没有较厚的直立侧壁,故除在"线路电镀制程"(Pattern Process)与盖孔制程等外层板面场合无法施展外,其余各种传统内层板的酸性蚀刻都可派上用场。
  【注】水沟效应(Puddle Effect) 早期大面积松宽线路之蚀刻时,在下曾将此词译之为水池效应,目前之细密线路亦改称为水沟效应才更传神。