光刻胶的制造流程 光刻胶制备方法

一、光刻胶的制造流程

1、准备基质

在涂布光阻剂之前，硅片一般要进行处理，需要经过脱水烘培蒸发掉硅片表面的水分，并涂上用来增加光刻胶与硅片表面附着能力的化合物。

2、涂布光阻剂

将硅片放在一个平整的金属托盘上，托盘内有小孔与真空管相连，硅片就被吸在托盘上，这样硅片就可以与托盘一起旋转。涂胶工艺一般分为三个步骤：1）将光刻胶溶液喷洒倒硅片表面；2）加速旋转托盘（硅片），直到达到所需的旋转速度；3）达到所需的旋转速度之后，保持一定时间的旋转。由于硅片表面的光刻胶是借旋转时的离心力作用向着硅片外围移动，故涂胶也可称做甩胶。经过甩胶之后，留在硅片表面的光刻胶不足原有的1％。

3、软烘干

也称前烘。在液态的光刻胶中，溶剂成分占65％-85％，甩胶之后虽然液态的光刻胶已经成为固态的薄膜，但仍有10％-30％的溶剂，容易玷污灰尘。通过在较高温度下进行烘培，可以使溶剂从光刻胶中挥发出来（前烘后溶剂含量降至5％左右），从而降低了灰尘的玷污。同时还可以减轻因高速旋转形成的薄膜应力，从而提高光刻胶的附着性。在前烘过程中，由于溶剂挥发，光刻胶厚度也会减薄，一般减薄的幅度为10％-20％左右。

4、曝光

曝光过程中，光刻胶中的感光剂发生光化学反应，从而使正胶的感光区、负胶的非感光区能够溶解于显影液中。正性光刻胶中的感光剂DQ发生光化学反应，变为乙烯酮，进一步水解为茚并羧酸，羧酸对碱性溶剂的溶解度比未感光的感光剂高出约100倍，同时还会促进酚醛树脂的溶解。于是利用感光与未感光的光刻胶对碱性溶剂的不同溶解度，就可以进行掩膜图形的转移。

5、显影

经显影，正胶的感光区、负胶的非感光区溶解于显影液中，曝光后在光刻胶层中的潜在图形，显影后便显现出来，在光刻胶上形成三位图形。为了提高分辨率，几乎每一种光刻胶都有专门的显影液，以保证高质量的显影效果。

6、硬烘干

也称坚膜。显影后，硅片还要经过一个高温处理过程，主要作用是除去光刻胶中剩余的溶剂，增强光刻胶对硅片表面的附着力，同时提高光刻胶在刻蚀和离子注入过程中的抗蚀性和保护能力。在此温度下，光刻胶将软化，形成类似玻璃体在高温下的熔融状态。这会使光刻胶表面在表面张力作用下圆滑化，并使光刻胶层中的缺陷（如针孔）因此减少，借此修正光刻胶图形的边缘轮廓。

7、刻（腐）蚀或离子注入

8、去胶

刻蚀或离子注入之后，已经不再需要光刻胶作保护层，可以将其除去，称为去胶，分为湿法去胶和干法去胶，其中湿法去胶又分有机溶剂去胶和无机溶剂去胶。有机溶剂去胶，主要是使光刻胶溶于有机溶剂而除去；无机溶剂去胶则是利用光刻胶本身也是有机物的特点，通过一些无机溶剂，将光刻胶中的碳元素氧化为二氧化碳而将其除去。干法去胶，则是用等离子体将光刻胶剥除。

二、光刻胶制备方法

光刻胶制作是一项制作印刷出版品，电子元件和芯片基板等精密细节的任务，它可以使产品品质更好、速度更快以及图案更清晰且可重复性高。下面将围绕光刻胶来介绍一下其制作的步骤。

1、首先，需要准备一些基本材料，包括光刻油墨、总溶剂、无水乙醇、光刻胶片以及洗版片等。具体材料需要根据不同情况选择，常见的光刻胶片有PE片、PVC片和PC基片等。

2、接着，熔化光刻油墨。将所需的光刻油墨投入熔锅，加入总溶剂和无水乙醇，熔化搅拌至光刻油墨充分溶解，并维持高温状态10-20分钟，熔化温度一般达到200℃左右。

3、然后，就是制作光刻胶。将混合物倒入特定的烘箱，使其能够容纳光刻片，加上少量脱模剂，将光刻胶片在烘箱内暴露在200°高温的空气中，保持1小时左右，至胶片变软且完全吸收光刻油墨，再放入冷却抽风箱中冷却1-2个小时。

4、最后，就是洗版。首先将冷却的光刻胶片和实物模板放置在洗版槽中，用洗涤剂洗涤洗版片，保证洗版片覆盖牢固，然后用抽空装置抽空空气中的残留毛刺，最后，将光刻胶片及模板取出。

总之，制作光刻胶有收集材料、熔化光刻油墨、制作光刻胶、以及洗版等四个步骤。它涉及有材料以及技术等方面，制作完成之后，可以在制作印刷出版品、电子元件和芯片基板等精密细节的任务中大显身手。