一、光刻膠的制造流程

1、準備基質

在涂布光阻劑之前，硅片一般要進行處理，需要經過脫水烘培蒸發掉硅片表面的水分，并涂上用來增加光刻膠與硅片(pian)表(biao)面附著能力的化合物。

2、涂布光阻劑

將硅(gui)(gui)片(pian)(pian)(pian)放在(zai)一(yi)個(ge)平整(zheng)的(de)金屬托盤上(shang)，托盤內(nei)有小孔與真空管相連，硅(gui)(gui)片(pian)(pian)(pian)就被吸在(zai)托盤上(shang)，這樣硅(gui)(gui)片(pian)(pian)(pian)就可(ke)以與托盤一(yi)起(qi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)。涂膠(jiao)工(gong)藝一(yi)般(ban)分為(wei)三(san)個(ge)步(bu)驟：1）將光(guang)刻膠(jiao)溶液(ye)噴灑倒(dao)硅(gui)(gui)片(pian)(pian)(pian)表面；2）加速旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)托盤（硅(gui)(gui)片(pian)(pian)(pian)），直到達(da)到所需(xu)(xu)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)速度；3）達(da)到所需(xu)(xu)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)速度之后(hou)，保持一(yi)定時間的(de)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)。由于硅(gui)(gui)片(pian)(pian)(pian)表面的(de)光(guang)刻膠(jiao)是借旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)時的(de)離心力作用向著硅(gui)(gui)片(pian)(pian)(pian)外圍移動，故涂膠(jiao)也(ye)可(ke)稱做甩膠(jiao)。經過甩膠(jiao)之后(hou)，留在(zai)硅(gui)(gui)片(pian)(pian)(pian)表面的(de)光(guang)刻膠(jiao)不足(zu)原有的(de)1％。

3、軟烘干

也稱前烘(hong)。在液態(tai)(tai)的(de)光刻膠中(zhong)，溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)成分占65％-85％，甩膠之后雖然液態(tai)(tai)的(de)光刻膠已經成為(wei)固態(tai)(tai)的(de)薄(bo)膜(mo)(mo)，但仍有10％-30％的(de)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)，容易玷污灰塵。通過在較高(gao)溫度(du)下進行烘(hong)培，可以使溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)從光刻膠中(zhong)揮發出(chu)來(lai)（前烘(hong)后溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)含量降至5％左(zuo)右），從而(er)降低了(le)灰塵的(de)玷污。同時(shi)還可以減(jian)輕因高(gao)速旋轉形成的(de)薄(bo)膜(mo)(mo)應力(li)，從而(er)提(ti)高(gao)光刻膠的(de)附(fu)著(zhu)性。在前烘(hong)過程(cheng)中(zhong)，由于溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)揮發，光刻膠厚度(du)也會減(jian)薄(bo)，一(yi)般減(jian)薄(bo)的(de)幅度(du)為(wei)10％-20％左(zuo)右。

4、曝光

曝(pu)光(guang)過程中(zhong)，光(guang)刻膠中(zhong)的(de)感(gan)光(guang)劑(ji)發(fa)生光(guang)化學反(fan)應(ying)，從而(er)使(shi)正膠的(de)感(gan)光(guang)區(qu)、負膠的(de)非感(gan)光(guang)區(qu)能(neng)夠溶(rong)(rong)解(jie)于顯影液中(zhong)。正性(xing)光(guang)刻膠中(zhong)的(de)感(gan)光(guang)劑(ji)DQ發(fa)生光(guang)化學反(fan)應(ying)，變為乙烯酮，進(jin)一步水解(jie)為茚并(bing)羧酸(suan)，羧酸(suan)對(dui)堿性(xing)溶(rong)(rong)劑(ji)的(de)溶(rong)(rong)解(jie)度比未(wei)感(gan)光(guang)的(de)感(gan)光(guang)劑(ji)高出約100倍，同(tong)(tong)時(shi)還會促進(jin)酚醛(quan)樹(shu)脂的(de)溶(rong)(rong)解(jie)。于是利用感(gan)光(guang)與未(wei)感(gan)光(guang)的(de)光(guang)刻膠對(dui)堿性(xing)溶(rong)(rong)劑(ji)的(de)不同(tong)(tong)溶(rong)(rong)解(jie)度，就可以進(jin)行掩(yan)膜圖形的(de)轉移(yi)。

5、顯影

經(jing)顯(xian)(xian)影(ying)(ying)，正膠的感光區、負膠的非感光區溶(rong)解于顯(xian)(xian)影(ying)(ying)液中(zhong)(zhong)，曝光后在光刻膠層中(zhong)(zhong)的潛在圖形(xing)，顯(xian)(xian)影(ying)(ying)后便顯(xian)(xian)現(xian)出(chu)來，在光刻膠上形(xing)成(cheng)三(san)位圖形(xing)。為了提(ti)高分辨率，幾乎每一種光刻膠都有專門的顯(xian)(xian)影(ying)(ying)液，以(yi)保(bao)證(zheng)高質量(liang)的顯(xian)(xian)影(ying)(ying)效果。

6、硬烘干

也稱堅膜。顯影后(hou)，硅(gui)片還要(yao)經過一個高溫處理(li)過程(cheng)，主要(yao)作用是除去光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠(jiao)中剩余的溶(rong)劑，增強(qiang)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠(jiao)對硅(gui)片表面(mian)(mian)的附著力，同時提(ti)高光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠(jiao)在(zai)刻(ke)(ke)(ke)蝕和離子注(zhu)入(ru)過程(cheng)中的抗蝕性和保護能力。在(zai)此(ci)溫度下(xia)(xia)，光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠(jiao)將(jiang)軟(ruan)化，形成類似玻璃(li)體在(zai)高溫下(xia)(xia)的熔(rong)融狀態(tai)。這會(hui)使光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠(jiao)表面(mian)(mian)在(zai)表面(mian)(mian)張力作用下(xia)(xia)圓(yuan)滑化，并(bing)使光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠(jiao)層中的缺陷（如(ru)針孔）因此(ci)減少(shao)，借此(ci)修(xiu)正光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠(jiao)圖(tu)形的邊緣輪(lun)廓(kuo)。

7、刻（腐）蝕或離子注入

8、去膠

刻(ke)(ke)(ke)(ke)蝕或(huo)離子注入(ru)之后(hou)，已經(jing)不再(zai)需要光刻(ke)(ke)(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)作保護(hu)層，可以將(jiang)其(qi)除(chu)去，稱為去膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，分(fen)為濕法(fa)(fa)去膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和干(gan)法(fa)(fa)去膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，其(qi)中濕法(fa)(fa)去膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)又分(fen)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)去膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和無機(ji)(ji)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)去膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。有(you)(you)(you)機(ji)(ji)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)去膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，主要是使光刻(ke)(ke)(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)溶(rong)(rong)(rong)于有(you)(you)(you)機(ji)(ji)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)而除(chu)去；無機(ji)(ji)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)去膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)則是利用光刻(ke)(ke)(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)本身也(ye)是有(you)(you)(you)機(ji)(ji)物的特點，通過(guo)一些無機(ji)(ji)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)，將(jiang)光刻(ke)(ke)(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中的碳(tan)元素氧化(hua)為二氧化(hua)碳(tan)而將(jiang)其(qi)除(chu)去。干(gan)法(fa)(fa)去膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，則是用等離子體將(jiang)光刻(ke)(ke)(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)剝除(chu)。

二、光刻膠制備方法

光刻膠制作(zuo)是一項制作(zuo)印(yin)刷出版品，電子元(yuan)件和(he)芯片基板等精密細節的任務(wu)，它(ta)可(ke)(ke)以(yi)使產品品質(zhi)更好(hao)、速(su)度(du)更快以(yi)及(ji)圖案(an)更清晰且(qie)可(ke)(ke)重復性高(gao)。下(xia)面將圍繞光刻膠來介紹一下(xia)其制作(zuo)的步(bu)驟。

1、首先，需要準備一些基本材(cai)料，包括光刻油墨、總溶劑、無水乙醇、光刻膠片(pian)(pian)以(yi)及洗版片(pian)(pian)等。具體材(cai)料需要根據不同情(qing)況選擇，常(chang)見的光刻膠片(pian)(pian)有(you)PE片(pian)(pian)、PVC片(pian)(pian)和PC基片(pian)(pian)等。

2、接著，熔(rong)化(hua)光刻(ke)(ke)油墨。將所(suo)需的光刻(ke)(ke)油墨投入熔(rong)鍋，加入總(zong)溶劑和(he)無水(shui)乙醇，熔(rong)化(hua)攪拌至光刻(ke)(ke)油墨充分溶解，并維持高(gao)溫狀態(tai)10-20分鐘，熔(rong)化(hua)溫度一般達到200℃左右。

3、然后，就是制作光刻(ke)(ke)膠。將混合(he)物(wu)倒入特定(ding)的烘箱，使其能(neng)夠容(rong)納(na)光刻(ke)(ke)片(pian)，加上少量脫模劑(ji)，將光刻(ke)(ke)膠片(pian)在烘箱內暴露(lu)在200°高溫的空氣中，保持(chi)1小時左右(you)，至(zhi)膠片(pian)變軟(ruan)且完全吸收光刻(ke)(ke)油墨，再放(fang)入冷卻抽風(feng)箱中冷卻1-2個(ge)小時。

4、最(zui)后，就是洗(xi)版。首先將(jiang)冷卻的光刻膠片(pian)和實物模(mo)板放置(zhi)在洗(xi)版槽(cao)中，用(yong)洗(xi)滌劑(ji)洗(xi)滌洗(xi)版片(pian)，保證洗(xi)版片(pian)覆蓋牢固，然后用(yong)抽空(kong)裝(zhuang)置(zhi)抽空(kong)空(kong)氣(qi)中的殘(can)留毛刺，最(zui)后，將(jiang)光刻膠片(pian)及模(mo)板取出。

總之，制作光刻膠有收集材(cai)料、熔化光刻油墨、制作光刻膠、以(yi)及(ji)洗版等(deng)四個步驟。它涉及(ji)有材(cai)料以(yi)及(ji)技(ji)術(shu)等(deng)方面，制作完成之后，可(ke)以(yi)在制作印刷出版品、電子元件和芯片(pian)基(ji)板等(deng)精密(mi)細節的任務中大顯身手。