一,、光刻膠的制造流程
1,、準備基質(zhì)
在涂布光阻劑之前,硅片一般要進行處理,,需要經(jīng)過脫水烘培蒸發(fā)掉硅片表面的水分,,并涂上用來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),,直到達到所需的旋轉(zhuǎn)速度,;3)達到所需的旋轉(zhuǎn)速度之后,保持一定時間的旋轉(zhuǎn),。由于硅片表面的光刻膠是借旋轉(zhuǎn)時的離心力作用向著硅片外圍移動,,故涂膠也可稱做甩膠。經(jīng)過甩膠之后,,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。通過在較高溫度下進行烘培,,可以使溶劑從光刻膠中揮發(fā)出來(前烘后溶劑含量降至5%左右),,從而降低了灰塵的玷污。同時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,。在前烘過程中,由于溶劑揮發(fā),,光刻膠厚度也會減薄,,一般減薄的幅度為10%-20%左右。
4,、曝光
曝光過程中,,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┩?,進一步水解為茚并羧酸,,羧酸對堿性溶劑的溶解度比未感光的感光劑高出約100倍,同時還會促進酚醛樹脂的溶解,。于是利用感光與未感光的光刻膠對堿性溶劑的不同溶解度,,就可以進行掩膜圖形的轉(zhuǎn)移。
5,、顯影
經(jīng)顯影,,正膠的感光區(qū)、負膠的非感光區(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,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
也稱堅膜。顯影后,,硅片還要經(jīng)過一個高溫處理過程,,主要作用是除去光刻膠中剩余的溶劑,增強光刻膠對硅片表面的附著力,,同時提高光刻膠在刻蝕和離子注入過程中的抗蝕性和保護能力,。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溶劑去膠和無機溶劑去膠。有機溶劑去膠,,主要是使光刻膠溶于有機溶劑而除去,;無機溶劑去膠則是利用光刻膠本身也是有機物的特點,通過一些無機溶劑,,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
光刻膠制作是一項制作印刷出版品,電子元件和芯片基板等精密細節(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介紹一下其制作的步驟,。
1,、首先,需要準備一些基本材料,,包括光刻油墨,、總?cè)軇o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個小時,。
4,、最后,就是洗版,。首先將冷卻的光刻膠片和實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節(jié)的任務(wù)中大顯身手,。