VI-6 Transfert image par résine photosensible Photoresist imaging

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

2 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

3 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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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

9 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

10 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

11 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

12 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

13 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

14 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

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

16 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

17 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

18 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

19 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

20 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

21 Oxydation du cuivre Copper oxidation
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22 Temps d ’attente maximum Maximum hold time
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23 « 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

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

25 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

26 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

27 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

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

29 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

30 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

31 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

32 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

33 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

34 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

35 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

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

37 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

38 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

39 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

40 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

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

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

43 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

44 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

45 Environnement Environment
Éclairage inactinique UV (jaune) Salle propre exemple classe (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

46 « 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

47 « 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

48 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

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

50 La fabrication des circuits intégrés
VI-6 Transfert image