一、光刻膠的制造流程
1,、準(zhǔn)備基質(zhì)
在涂布光阻劑之前,,硅片一般要進(jìn)行處理,需要經(jīng)過(guò)脫水烘培蒸發(fā)掉硅片表面的水分,,并涂上用來(lái)增加光刻膠與硅片表面附著能力的化合物,。
2、涂布光阻劑
將硅片放在一個(gè)平整的金屬托盤上,,托盤內(nèi)有小孔與真空管相連,,硅片就被吸在托盤上,,這樣硅片就可以與托盤一起旋轉(zhuǎn)。涂膠工藝一般分為三個(gè)步驟:1)將光刻膠溶液噴灑倒硅片表面,;2)加速旋轉(zhuǎn)托盤(硅片),,直到達(dá)到所需的旋轉(zhuǎn)速度;3)達(dá)到所需的旋轉(zhuǎn)速度之后,,保持一定時(shí)間的旋轉(zhuǎn),。由于硅片表面的光刻膠是借旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力作用向著硅片外圍移動(dòng),故涂膠也可稱做甩膠,。經(jīng)過(guò)甩膠之后,,留在硅片表面的光刻膠不足原有的1%。
3,、軟烘干
也稱前烘,。在液態(tài)的光刻膠中,溶劑成分占65%-85%,,甩膠之后雖然液態(tài)的光刻膠已經(jīng)成為固態(tài)的薄膜,,但仍有10%-30%的溶劑,容易玷污灰塵,。通過(guò)在較高溫度下進(jìn)行烘培,,可以使溶劑從光刻膠中揮發(fā)出來(lái)(前烘后溶劑含量降至5%左右),從而降低了灰塵的玷污,。同時(shí)還可以減輕因高速旋轉(zhuǎn)形成的薄膜應(yīng)力,,從而提高光刻膠的附著性。在前烘過(guò)程中,,由于溶劑揮發(fā),,光刻膠厚度也會(huì)減薄,一般減薄的幅度為10%-20%左右,。
4,、曝光
曝光過(guò)程中,光刻膠中的感光劑發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),,從而使正膠的感光區(qū),、負(fù)膠的非感光區(qū)能夠溶解于顯影液中。正性光刻膠中的感光劑DQ發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),,變?yōu)橐蚁┩?,進(jìn)一步水解為茚并羧酸,羧酸對(duì)堿性溶劑的溶解度比未感光的感光劑高出約100倍,,同時(shí)還會(huì)促進(jìn)酚醛樹脂的溶解,。于是利用感光與未感光的光刻膠對(duì)堿性溶劑的不同溶解度,就可以進(jìn)行掩膜圖形的轉(zhuǎn)移,。
5,、顯影
經(jīng)顯影,,正膠的感光區(qū)、負(fù)膠的非感光區(qū)溶解于顯影液中,,曝光后在光刻膠層中的潛在圖形,,顯影后便顯現(xiàn)出來(lái),在光刻膠上形成三位圖形,。為了提高分辨率,,幾乎每一種光刻膠都有專門的顯影液,以保證高質(zhì)量的顯影效果,。
6,、硬烘干
也稱堅(jiān)膜。顯影后,,硅片還要經(jīng)過(guò)一個(gè)高溫處理過(guò)程,,主要作用是除去光刻膠中剩余的溶劑,增強(qiáng)光刻膠對(duì)硅片表面的附著力,,同時(shí)提高光刻膠在刻蝕和離子注入過(guò)程中的抗蝕性和保護(hù)能力,。在此溫度下,光刻膠將軟化,,形成類似玻璃體在高溫下的熔融狀態(tài),。這會(huì)使光刻膠表面在表面張力作用下圓滑化,并使光刻膠層中的缺陷(如針孔)因此減少,,借此修正光刻膠圖形的邊緣輪廓,。
7、刻(腐)蝕或離子注入
8,、去膠
刻蝕或離子注入之后,,已經(jīng)不再需要光刻膠作保護(hù)層,可以將其除去,,稱為去膠,分為濕法去膠和干法去膠,,其中濕法去膠又分有機(jī)溶劑去膠和無(wú)機(jī)溶劑去膠,。有機(jī)溶劑去膠,主要是使光刻膠溶于有機(jī)溶劑而除去,;無(wú)機(jī)溶劑去膠則是利用光刻膠本身也是有機(jī)物的特點(diǎn),,通過(guò)一些無(wú)機(jī)溶劑,將光刻膠中的碳元素氧化為二氧化碳而將其除去,。干法去膠,,則是用等離子體將光刻膠剝除。
二,、光刻膠制備方法
光刻膠制作是一項(xiàng)制作印刷出版品,,電子元件和芯片基板等精密細(xì)節(jié)的任務(wù),,它可以使產(chǎn)品品質(zhì)更好、速度更快以及圖案更清晰且可重復(fù)性高,。下面將圍繞光刻膠來(lái)介紹一下其制作的步驟,。
1、首先,,需要準(zhǔn)備一些基本材料,,包括光刻油墨、總?cè)軇?、無(wú)水乙醇,、光刻膠片以及洗版片等。具體材料需要根據(jù)不同情況選擇,,常見(jiàn)的光刻膠片有PE片,、PVC片和PC基片等。
2,、接著,,熔化光刻油墨。將所需的光刻油墨投入熔鍋,,加入總?cè)軇┖蜔o(wú)水乙醇,,熔化攪拌至光刻油墨充分溶解,并維持高溫狀態(tài)10-20分鐘,,熔化溫度一般達(dá)到200℃左右,。
3、然后,,就是制作光刻膠,。將混合物倒入特定的烘箱,使其能夠容納光刻片,,加上少量脫模劑,,將光刻膠片在烘箱內(nèi)暴露在200°高溫的空氣中,保持1小時(shí)左右,,至膠片變軟且完全吸收光刻油墨,,再放入冷卻抽風(fēng)箱中冷卻1-2個(gè)小時(shí)。
4,、最后,,就是洗版。首先將冷卻的光刻膠片和實(shí)物模板放置在洗版槽中,,用洗滌劑洗滌洗版片,,保證洗版片覆蓋牢固,然后用抽空裝置抽空空氣中的殘留毛刺,,最后,,將光刻膠片及模板取出,。
總之,制作光刻膠有收集材料,、熔化光刻油墨,、制作光刻膠、以及洗版等四個(gè)步驟,。它涉及有材料以及技術(shù)等方面,,制作完成之后,可以在制作印刷出版品,、電子元件和芯片基板等精密細(xì)節(jié)的任務(wù)中大顯身手,。