[发明专利]应用于PCB多层板的非接触式上下层铜厚的量测方法

说明书

一种应用于PCB多层板的非接触式上下层铜厚的量测方法，包含下列步骤：首先备置设置在PCB多层板的上层的第一感测单元，及设置在该下层的第二感测单元，接着该第一、二感测单元向该上、下层表面产生感应电动势或电场，该上、下层的金属面的阻抗形成涡电流或反射信号，该第一、二感测单元量测该涡电流或反射信号，得到第一阻抗值及第二阻抗值，然后该上、下层的涡电流或反射信号产生反射的逆电动势或再反射信号，该第一、二感测单元量测该逆电动势或再反射信号，得到第三阻抗值及第四阻抗值，最后处理单元依据该第一、二、三、四阻抗值执行厚度计算，取得该上层的第一厚度以及该下层的第二厚度。

技术领域

本发明涉及一种量测方法，特别涉及一种应用于PCB多层板的非接触式上下层铜厚的量测方法。

背景技术

随着半导体制程技术不断地演进，金属镀膜制程搭配蚀刻或研磨制程大量应用在制作集成电路的连接导通，已成为先进制程的重要关键技术。

传统的薄膜量测设备进行金属薄膜厚度的量测大多以接触式的量测技术为主。然而，金属薄膜不具透光性，多半是使用破坏性、接触式的四点探针量测方法来量测镀膜厚度，且接触式的量测方式会因为接触到金属薄膜而造成薄膜本体的损伤，导致传统量测技术通常是先撷取样品的一部分，并且以静态的方式进行量测，此外，传统量测设备的准确率只能量测到单一金属层的薄膜厚度，而无法针对多层薄膜结构进行量测。

近年来，非接触式量测镀膜厚度的方法渐渐受到重视。已知的技术有利用对金属薄膜的特定区域施加特定热量，由金属薄膜的温度变化推算其厚度；利用对金属薄膜施加脉冲能量，由产生的声波振幅及频率来推算金属薄膜的厚度；利用对金属薄膜施加线圈磁场(magnetic field of Helmholtz coil)，由涡电流(eddy current)损失量推算金属薄膜的厚度，上述的量测方法须建立完整的理论模型及比对数据库，以推算出金属薄膜的厚度。因此，如何设计出更快速准确地针对多层薄膜结构进行量测，是本领域目前重要的课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的，是提供一种应用于PCB多层板的非接触式上下层铜厚的量测方法，包含下列步骤。

首先，备置设置在PCB多层板的上层的第一感测单元，及设置在该PCB多层板的下层的第二感测单元，接着，该第一、二感测单元分别产生交变磁场，并向该PCB多层板的上、下层表面产生感应电动势或电场，该上、下层的金属面的阻抗形成位于该上、下层表面的涡电流或反射信号，该第一、二感测单元量测该涡电流或反射信号，以得到位于该上层的第一阻抗值，以及位于该下层的第二阻抗值，然后，形成于该上、下层的涡电流或反射信号产生自该上、下层反射的逆电动势或再反射信号，该第一、二感测单元量测该逆电动势或再反射信号，以得到自该上层反射的第三阻抗值，以及自该下层反射的第四阻抗值，最后，处理单元与该第一、二感测单元电连接并依据该第一、二感测单元所取得的第一、二、三、四阻抗值执行厚度计算，以取得该PCB多层板的上层的第一厚度，以及该下层的第二厚度。

本发明的另一技术手段，是在于上述的第一厚度的厚度计算是将该上层的第一、三阻抗值差值除以该第一、二感测单元向该上、下层表面产生感应电动势或电场的作用面积，而该第二厚度的厚度计算是将该下层的第二、四阻抗值差值除以该第一、二感测单元向该上、下层表面产生感应电动势或电场的作用面积。

本发明的又一技术手段，是在于上述的第一、二感测单元的波束宽度(BeamWidth)为X，该PCB多层板与该上、下层的间距各为d，该PCB多层板的作用面积A为((tanX/2x d)x 2)²。

本发明的再一技术手段，是在于上述的第一、二感测单元的波束宽度X为61度。

本发明的另一技术手段，是在于上述的第一、二感测单元与该PCB多层板的上、下层的间距介于0.1mm～10mm。