VI-6 Transfert image par résine photosensible Photoresist imaging La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Sommaire Outlook Applications Applications gravure directe Métallisations électrolytiques Principe des résines négatives Types de résines Applications Direct etching Electroplating Principle of negative photoresist Kinds of photoresist La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Sommaire Outlook Gamme opératoire : Flow of operations Environnement Préparation de surface Enduction / Laminage Insolation Développement Environnement « Stripage » Flow of operations Surface preparation Coating / Lamination Exposure Development Environment Stripping La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Gravure directe Direct etching Applications Applications Gravure directe Direct etching Couches internes Circuits SF et DF Circuits DF-TM méthode « panel plating » Internal layer SS & DS PCB DS-PTH PCB panel plating method La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Gravure directe Direct etching Applications Applications Gravure directe Direct etching Réserve de gravure (image positive) Etching mask (positive pattern) Tenting La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Gravure inverse Inverse etching Applications Applications Gravure inverse Inverse etching Circuits DF-TM et MC méthode «pattern plating » DS-PTH & ML PCBs pattern plating method La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Nickelage / Dorure Nickel / Gold plating Applications Applications Nickelage / Dorure Nickel / Gold plating Circuits hyperfréquences Connecteurs Microwave PCBs Connectors La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Métallisation et gravure inverse Plating & Inverse etching Applications Applications Métallisation et gravure inverse Plating & Inverse etching Réserve de métallisation (image négative) Plating mask (negative pattern) La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Principe des résines négatives Negative photoresist principle résine monomère + inducteur de polymérisation + liant h (UV) Polymère Facilement soluble Easy to dissolve Difficilement soluble Hard to dissolve La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Types de résines photosensibles Kinds of photoresists Résine liquide (application au rouleau) Résine électro-déposée (application par cataphorèse) Film sec (application par laminage) Liquid resist (roller coating) Electro-deposited resist (electrodeposition process ) Dry film resist (lamination process) La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Gamme opératoire Flow of operations préparation de surface étuvage enduction / laminage stabilisation insolation développement séchage Surface preparation dry coating / lamination stabilization exposure development La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Préparation de surface Surface preparation But : - Elimination des bavures - Nettoyage du cuivre (oxydation, taches de doigts ...) - Assurer une bonne adhérence de la résine photosensible Purpose : - Burr removal - copper cleaning ( oxides, finger prints.. ) - improve adhesion of photoresist La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Préparation de surface Surface preparation Méthodes - brosse abrasive - brosse avec abrasif - pulvérisation d ’abrasif - décapage chimique Methods - abrasive brushes - brush with abrasives - blasting with abrasives - chemical cleaning La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Nettoyage avec brosse abrasive Cleaning with abrasive brush Rinçage HP HP rinse & Séchage Dry Eau Water Cylindre d ’acier Steel cylinder La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Nettoyage avec brosse abrasive Cleaning with abrasive brush Structure de la surface Surface structure La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Nettoyage avec brosse et abrasifs Cleaning with brush and abrasive Brosse nylon Nylon brush Eau + ponce/alumine Water + pumice/alumina Rinçage HP HP rinse & Séchage Dry La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Nettoyage par pulvérisation d’abrasif Jet scrubbing with abrasive Eau HP + ponce/alumine HP water + pumice/alumina Rinçage HP HP rinse & Séchage Dry La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Décapage chimique Chemical cleaning Gamme de travail Flow of operations Décontamination organique Organic contaminants removal Micro-gravure Micro-etch Elimination des taches grasses Oil, fingerprints removal Elimination des oxydes Satinage du cuivre Oxides removal routhening the surface La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Décapage chimique Chemical cleaning Microgravure Microetch - Acide sulfurique et eau oxygénée - Sulfuric acid & hydrogen peroxide Cu +H2O2 => CuO + H2O CuO + H2SO4 => CuSO4 + 2 H2O La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Décapage chimique Chemical cleaning Microgravure Microetch - Persulfate de sodium - Sodium persulphate Cu +Na2(S04)2 => Na2SO4 + CuSO4 La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Oxydation du cuivre Copper oxidation La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Temps d ’attente maximum Maximum hold time La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

« Film sec » Dry film photoresist Feuille de protection (polyoléfine) release sheet Résine photosensible (20 à 70 µ) Photoresist Support (polyester 25µ) cover sheet (25µ mylar) La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Laminage Lamination Heat and pressure dry film bonding Fim sec collé par thermo-compression La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Laminage Lamination Récupération du film de protection Laminateur Laminator Rouleau de film sec Rouleau chauffant Heating roll release sheet collector Photoresist roll La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Laminage Lamination Paramètres Température des rouleaux: ~ 100 °C Température de sortie : ~ 60°C Pression : ~ 3 bars Vitesse : ~ 1,5 m/mn Parameters Roll Temperature : ~ 100 °C Exit Temperature : ~ 60°C Pressure : ~ 3 bars Speed : ~ 1,5 m/mn La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Laminage Lamination propriétés Properties adhérence adhesion conformation tenue au « tenting » productivité Properties adhesion conformation tenting behaviour productivity La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Laminage Lamination Défaut de conformation de la résine Poor resist conformation La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Temps de stabilisation Stabilization time Permet le retour des panneaux à la température ambiante avant l ’exposition Empêche la déformation des masques photographiques Stabilise la résine photosensible Durée environ 15 mn Allow to cool the panels to room temperature prior to exposure Prevent from photomask deformation Stabilyze the photoresist Time about 15 mn La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Masque photographique Insolation Exposure UV UV UV Masque photographique polyester émulsion résine photo Photoresist emulsion polyester UV UV UV Photomask La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Insolation Exposure Conditions Conditions Lampes ~5 kW Lamps ~5 kW Longueur d ’onde  ~ 320 à 420 nm Intensité d ’exposition > 5 mW/cm² Energie d ’exposition w~100 mJ/cm² temps ~2s Conditions Lamps ~5 kW Wave length  ~ 320 à 420 nm Exposure intensity > 5 mW/cm² Exposure energie w~100 mJ/cm² temps ~2s La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Insolation Exposure Contrôle de l ’energie d ’exposition Exposure energy test 50% de résine restant après développement 50% of the resist remaining after developpment Résine non développée Totaly remaining resist Résine développée Stripped resist Echelle de gris RST à 25 plages RST 25-step stablet La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Insolation Exposure Influence de l ’energie d ’exposition sur la largeur des lignes Effect of exposure energy on ligne width La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Insolation Exposure Influence du hors contact Effect of off contact UV Polyester Polyester Masque photographique Photomask Emulsion Emulsion Diffraction Diffraction Polyester Polyester Film sec Dry film Résine photosensible Photoresist Après développement After development La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Insolation Exposure Influence du hors contact Effect of off contact UV Emulsion Emulsion Masque photographique Photomask (Inversé) (reversed) Polyester Polyester Polyester Polyester Film sec Dry film Résine photosensible Photoresist Après développement After development La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Développement Development Pulvérisation de solvant Solvent spray résine polymérisée Polimerized resist La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Développement Development Paramètres Concentration en Na2CO3 : ~ 1% température : ~ 30 °C temps de développement : ~ 2 mn Point de lavage ~ 60 % Concentration en anti-mousse : ~ 0,15 ml/l Pressions des buses ~ 1,5 bars Charges en résine ~ 0,3 mil-m²/l Parameters Developper concentration (Na2CO3) : ~ 1% temperature : ~ 30 °C Time to clean : ~ 2 mn Breakpoint ~ 60 % Defoamer concentration ~ 0.15 ml/l Pressions des buses ~ 1.5 bars Developper loading ~0.3 mil-m²/l La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Développement Development Propriétés Qualité des talus Résolution (largeur des pistes - espacements Vitesse de developpement Properties Sidewall quality Line/space resolution Developpement rate La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Développement Development Titration du carbonate de soude Avec HCl 0,1 N Indicateur : méthyle orange jaune => rouge saumon Vs volume de solution Va volume d ’acide utilisé N normalité de l ’acide m masse molaire du carbonate (106 g) T Titre en poids T% = N . Va . m / 20 . Vs Titration of sodium carbonate With 0.1 N HCl Indicator : methyl orange Yellow => salmon/red Vs sample volume Va volume of acid required N normality of the acid m formulation weight of the carbonate (106 g) T concentration T% = N . Va . m / 20 . Vs La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Développement Development Point de lavage Breakpoint Chambre de développement Development chamber D d d/D  60% La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Développement Development Influence de la température Effect of temperature La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Développement Development Influence de charge en résine Effect resist loading La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Développement Development Rinçage A l ’eau dure Température 20 à 30 °C Pression > 1,5 bar => élimination des résidus de solution sur le cuivre => très important pour une bonne métallisation ou une bonne gravure Rinsing With hard water Temperature 20 to 30 °C Pressure > 1.5 bar => remove residual developper chemistry => Very important for a good plating or etching La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Développement Development Séchage A l ’air chaud => évite l ’oxydation du cuivre => arrête l ’attaque des talus par la solution de développement => durcit la résine Drying With hot air => prevent from copper oxidation => stop the developper to attak the resist sidewall =>harden the resist La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Environnement Environment Éclairage inactinique UV (jaune) Salle propre exemple classe 10 000 (nombre de particules > 0,5µm par pied cube) Contrôle de la température (ex : 212°C) Contrôle du taux d ’humidité (ex : 55 5%) Safe lighting Yellow (UV free) Clean room for exemple class 10000 (number of particles > 0.5µm per cubic foot) temperature regulation (ex: 212°C) Humidity regulation (ex : 55 5%) La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

« Stripage » Stripping Procédé du « stripage » Pulvérisation d ’une solution de soude ou de potasse Le film sec se brise en formant des peaux Élimination des peaux par filtration Rinçage et séchage Stripping Process Sodium hydroxide or potassium hydroxide spray The dry film resist breaks into skins Removing skins by filtration Rinse and dry La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

« Stripage » Stripping Paramètres Concentration de la solution ~ 1,5% Anti-mousse ~1,5 ml/l Température ~ 50°C Pression des buses ~ 1,8 bar Point de lavage ~50% Charge en résine < 0,5mil-m²/l Parameters Stripper concentration ~ 1.5% Antifoam ~ 1.5 ml/l Temperature ~ 50°C Nozzles pressure ~ 1.8 bar Breakpoint ~50% Resist loading <0.5mil-m²/l La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

Propriétés recherchées « Stripage » Stripping Propriétés recherchées Vitesse de « stripage » élevée Faible oxydation du cuivre Faible attaque de l ’étain-plomb Parameters Hight stripping rate Low copper oxidation Low tin-lead oxidation La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

« Stripage » Stripping Effet de l ’exposition à la lumière blanche Effect of white light exposure La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image

La fabrication des circuits intégrés VI-6 Transfert image