一种COF卷带精准蚀刻管控方法技术

本发明专利技术公开了一种COF卷带精准蚀刻管控方法，该方法通过蚀刻液的电位分析控制强氧化剂的添加量，通过监测蚀刻液的电位，判断出蚀刻液中是否存在强氧化剂。本发明专利技术解决了蚀刻过程中出现的蚀刻线路形成倒梯、线路模糊的缺陷。线路模糊的缺陷。线路模糊的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种COF卷带精准蚀刻管控方法


[0001]本专利技术涉及COF Film生产领域，特别涉及一种COF卷带精准蚀刻管控方法、管控系统。

技术介绍

[0002]柔性薄膜(flexiblefilm)经过许多工程移送的曝光、显影及蚀刻等阶段在薄膜表面形成预定线路图案，如COF(Chip On Film)，覆晶薄膜。柔性薄膜由于容易弯曲的性质，一般以卷对卷(Roll to Roll)的方式从一侧轮上转出，再收卷至另外一侧轮。
[0003]在COF Film生产工艺中，为了对金属形成微细线路，需要使用蚀刻液对COF Film进行微蚀，微蚀是在COF Film的电路形成中，选择性地只留下电路，而去除铜及铜合金的工艺。
[0004]在高价Cu离子+酸+添加剂的蚀刻体系中，高价Cu离子具有氧化性，可以将Cu氧化成Cu
+
，蚀刻反应为：
[0005]高价Cu离子+Cu
→
低价Cu离子
[0006]随着蚀刻工艺的进行，副产物Cu
+
不断增加，蚀刻能力随之下降，而COF蚀刻需要实现蚀刻精细管控，因此蚀刻液的各组分需要稳定在一定范围内才能使蚀刻实现精细管控(否则产品不符合生产要求)，随着生产反应的进行，浓度逐渐偏离有效范围，当偏出目标范围后，原有蚀刻液不符合蚀刻要求。
[0007]现有的方式之一是当蚀刻液偏出目标范围后，将旧蚀刻液整体排走，重新加入新蚀刻液生产，排走的药液进行后续废液处理，虽然废液可以通过再生后再使用，但是，整个蚀刻工序长时期不能连续生产(连续生产只能在同一次蚀刻液时进行)。而重新药液配置，耗费大量药液，同时排走的药液后期处理也需浪费大量资源。
[0008]为了能够保持蚀刻能力，现有的另外一种方式如图1，蚀刻槽1上设置有酸添加口2、强氧化剂添加口3、添加剂加口4，生产前，先在蚀刻槽1中配好蚀刻液，生产时，当蚀刻液偏出目标范围后(根据高效色谱分析、滴定分析等化学分析方法分析浓度)，直接在蚀刻液中定量补充酸液、强氧化剂及添加剂，对蚀刻液进行再生，使低价Cu离子重新转变为高价Cu离子，蚀刻液恢复正常蚀刻能力，现有通过添加双氧水等强氧化剂的方式使蚀刻液进行再生，反应为：
[0009]低价Cu离子+酸+强氧化剂
→
高价Cu离子+H2O
[0010]但是，这种添加的方式在生产时常常出现蚀刻线路形成如图2所示的倒梯(图2中，Cu线路的底部11与Cof的基体连接，顶部宽度H1与底部宽度H2)，因此造成短路缺陷率高、线路不直等产品缺陷，即使增加分析和补充频率也无法解决该问题。

技术实现思路

[0011]针对上述缺陷，本专利技术提供一种COF卷带精准蚀刻管控方法，该方法通过在管控中加入电位分析法，解决了蚀刻过程中出现的蚀刻线路形成倒梯、线路不直的缺陷。
[0012]本专利技术专利技术人通过长期研究发现，产生上述缺陷的原因是在蚀刻液再生中，当强氧化剂的体积分数超过一定数值时，会使添加剂的浓度降低，从而无法使添加剂与生成的Cu+反应生成保护膜，确保蚀刻速度均匀，导致线路蚀刻形成倒梯型，造成线路短路。而蚀刻液中强氧化剂如H2O2的浓度较低，通过HPLC高效色谱分析、滴定分析等化学方法无法分析蚀刻液中强氧化剂的是否存在。
[0013]本专利技术专利技术人进一步研究发现，蚀刻液在无双氧水的情况下，电位处于低位，蚀刻液在双氧水存在情况下，电位处于高位。
[0014]本专利技术提供一种COF卷带精准蚀刻管控方法，该方法通过蚀刻液的电位分析控制强氧化剂的添加量。本专利技术通过监测蚀刻液的电位，判断出蚀刻液中是否存在强氧化剂，从而控制蚀刻液中Cu+的浓度，确保蚀刻液的蚀刻效果，从而确保药液稳定，提高产品良率。
[0015]当蚀刻液电位处于高位时(蚀刻液中有强氧化剂存在)，通过每隔一定时间化学分析添加剂的浓度，当相邻两次分析结果的绝对差值在目标范围外(如2％)，添加铜粉至电位处于低位。
[0016]本专利技术人进一步研究还发现，当强氧化剂过量、添加剂与酸同时添加在蚀刻液时，一部分的添加剂与过量的强氧化剂发生了反应，影响添加剂的使用效果。
[0017]进一步地，本专利技术中，所述COF卷带精准蚀刻管控方法还包括强氧化剂单独添加到蚀刻槽的蚀刻液中，酸与添加剂按照配比形成蚀刻液，然后再添加至蚀刻槽中。
[0018]本专利技术还提供一种COF卷带精准蚀刻管控系统，包括蚀刻上单元、蚀刻下单元、添加剂原液单元、酸原液单元和强氧化剂原液单元，蚀刻上单元与蚀刻下单元通过管道连接，添加剂原液单元、酸原液单元和强氧化剂原液单元分别与蚀刻下单元连接，COF卷带精准蚀刻管控系统还分别设置有化学分析仪和电位测量仪，化学分析仪分析蚀刻下单元的蚀刻液中添加剂的成分，电位测量仪监测蚀刻下单元的蚀刻液的电位。
[0019]本专利技术还提供一种COF卷带精准蚀刻管控系统，包括蚀刻上单元、蚀刻下单元、回收单元、第一造液单元、添加剂原液单元、酸原液单元、第一送液单元、第二送液单元、第二造液单元和强氧化剂原液单元，蚀刻上单元与蚀刻下单元通过管道连接，回收单元分别与蚀刻下单元和第一造液单元通过管道连接，第一造液单元还分别与添加剂原液单元、酸原液单元和第一送液单元通过管道相连，第一送液单元还与蚀刻下单元通过管道相连，第二送液单元分别与第二造液单元和蚀刻下单元通过管道相连，第二造液单元还与强氧化剂原液单元相连，COF卷带精准蚀刻管控系统还分别设置有用于检测蚀刻下单元中的蚀刻液添加剂浓度的化学分析仪和用于监测蚀刻下单元中的蚀刻液电位的电位测量仪。
[0020]本专利技术还提供一种COF卷带精准蚀刻管控系统，包括蚀刻上单元、蚀刻下单元、平衡单元、回收单元、第一造液单元、添加剂原液单元、酸原液单元、第一送液单元、第二送液单元、第二造液单元和强氧化剂原液单元，蚀刻上单元与蚀刻下单元通过管道连接，蚀刻下单元与平衡单元之间通过管道水平连通，平衡单元还与蚀刻上单元相连，回收单元分别与蚀刻下单元和第一造液单元通过管道连接，第一造液单元还分别与添加剂原液单元、酸原液单元和第一送液单元通过管道相连，第一送液单元还与蚀刻下单元通过管道相连，第二送液单元分别与第二造液单元和蚀刻下单元通过管道相连，第二造液单元还与强氧化剂原液单元相连，COF卷带精准蚀刻管控系统还分别设置有用于检测蚀刻下单元中的蚀刻液添加剂浓度的化学分析仪和用于监测蚀刻下单元中的蚀刻液电位的电位测量仪。
[0021]本专利技术大大减少了高成本的蚀刻添加剂的使用，控制了药液成本，同时减少了对环境的影响和废液处理的成本，本专利技术将溢出的药液进行回收，并在供给侧重新调整药液至蚀刻液里，通过定量补充消耗的HCl，Cu2+和添加剂，在生产的同时给蚀刻液进行再生补充，从而实现对蚀刻液浓度的精细管控，确保铜线路的完美形状，达到蚀刻液稳定生产的目的。
[0022]本专利技术通过高效液相色谱对蚀刻液中添加剂含量进行分析，精准控制添加剂添加量，同时通过测量电位蚀刻液的电位，确保蚀刻液中不存在未反应的强氧化剂，杜绝了强氧化剂对添加剂的影响。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种COF卷带精准蚀刻管控方法，该方法通过蚀刻液的电位分析控制强氧化剂的添加量，通过监测蚀刻液的电位，判断出蚀刻液中是否存在强氧化剂。2.根据权利要求1所述的COF卷带精准蚀刻管控方法，其特征在于：所述COF卷带精准蚀刻管控方法还包括化学分析添加液的浓度，当蚀刻液电位处于高位时，每隔一定时间化学分析添加剂的浓度，当相邻两次分析结果的绝对差值在目标范围外，添加铜粉至电位处于低位。3.根据权利要求1所述的COF卷带精准蚀刻管控方法，其特征在于：所述COF卷带精准蚀刻管控方法还包括强氧化剂单独添加到蚀刻槽的蚀刻液中，酸与添加剂先与蚀刻槽外的蚀刻液混合后再随该蚀刻液添加到蚀刻槽的蚀刻液中。4.一种COF卷带精准蚀刻管控系统，包括蚀刻上单元(20)、蚀刻下单元(1)、添加剂原液单元(5)、酸原液单元(6)和强氧化剂原液单元(7)，蚀刻上单元(20)与蚀刻下单元(1)通过管道连接，添加剂原液单元(5)、酸原液单元(6)和强氧化剂原液单元(7)分别与蚀刻下单元(1)连接，COF卷带精准蚀刻管控系统还分别设置有化学分析仪和电位测量仪(23)，化学分析仪分析蚀刻下单元(1)的蚀刻液中添加剂的成分，电位测量仪(23)监测蚀刻下单元(1)的蚀刻液的电位。5.一种COF卷带精准蚀刻管控系统，包括蚀刻上单元(20)、蚀刻下单元(1)、回收单元(2)、第一造液单元(3)、添加剂原液单元(5)、酸原液单元(6)、第一送液单元(10)、第二送液单元(9)、第二造液单元(8)和强氧化剂原液单元(7)，蚀刻上单元(20)与蚀刻下单元(1)通过管道连接，回收单元(2)分别与蚀刻下单元(1)和第一造...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑先锋，桂珍珍，
申请(专利权)人：合肥奕斯伟材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：