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(yu)硅片表面附著能力的化(hua)合物(wu)。

2、涂布光阻劑

將硅(gui)(gui)(gui)片(pian)(pian)放在一個(ge)(ge)平(ping)整的(de)金屬托盤上，托盤內(nei)有小孔與(yu)真空管相連，硅(gui)(gui)(gui)片(pian)(pian)就被吸在托盤上，這樣硅(gui)(gui)(gui)片(pian)(pian)就可以與(yu)托盤一起旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)。涂膠(jiao)(jiao)工藝(yi)一般分為三個(ge)(ge)步驟：1）將光刻(ke)膠(jiao)(jiao)溶液噴灑倒硅(gui)(gui)(gui)片(pian)(pian)表面(mian)；2）加速(su)(su)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)托盤（硅(gui)(gui)(gui)片(pian)(pian)），直到達到所(suo)需的(de)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)度；3）達到所(suo)需的(de)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)度之后(hou)，保持一定時間的(de)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)。由于硅(gui)(gui)(gui)片(pian)(pian)表面(mian)的(de)光刻(ke)膠(jiao)(jiao)是借旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)時的(de)離心力(li)作用向著硅(gui)(gui)(gui)片(pian)(pian)外圍移動，故(gu)涂膠(jiao)(jiao)也(ye)可稱做甩膠(jiao)(jiao)。經過(guo)甩膠(jiao)(jiao)之后(hou)，留在硅(gui)(gui)(gui)片(pian)(pian)表面(mian)的(de)光刻(ke)膠(jiao)(jiao)不足原有的(de)1％。

3、軟烘干

也(ye)(ye)稱前烘(hong)。在(zai)液(ye)(ye)態的(de)(de)(de)光刻(ke)(ke)膠(jiao)中，溶劑(ji)成分占65％-85％，甩膠(jiao)之后雖然液(ye)(ye)態的(de)(de)(de)光刻(ke)(ke)膠(jiao)已經成為固(gu)態的(de)(de)(de)薄(bo)(bo)膜，但仍有10％-30％的(de)(de)(de)溶劑(ji)，容易玷污(wu)灰(hui)塵。通過在(zai)較高(gao)溫度下進行烘(hong)培，可(ke)以使溶劑(ji)從光刻(ke)(ke)膠(jiao)中揮發出(chu)來（前烘(hong)后溶劑(ji)含量(liang)降(jiang)至5％左(zuo)右(you)），從而(er)降(jiang)低(di)了灰(hui)塵的(de)(de)(de)玷污(wu)。同時還(huan)可(ke)以減輕因(yin)高(gao)速旋轉形成的(de)(de)(de)薄(bo)(bo)膜應力，從而(er)提高(gao)光刻(ke)(ke)膠(jiao)的(de)(de)(de)附著性。在(zai)前烘(hong)過程中，由于溶劑(ji)揮發，光刻(ke)(ke)膠(jiao)厚度也(ye)(ye)會減薄(bo)(bo)，一般減薄(bo)(bo)的(de)(de)(de)幅度為10％-20％左(zuo)右(you)。

4、曝光

曝光(guang)(guang)(guang)過(guo)程中，光(guang)(guang)(guang)刻膠中的(de)(de)(de)感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)劑(ji)(ji)發生光(guang)(guang)(guang)化(hua)學反應，從而使(shi)正(zheng)膠的(de)(de)(de)感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)區、負(fu)膠的(de)(de)(de)非(fei)感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)區能夠溶解(jie)于顯影液(ye)中。正(zheng)性光(guang)(guang)(guang)刻膠中的(de)(de)(de)感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)劑(ji)(ji)DQ發生光(guang)(guang)(guang)化(hua)學反應，變(bian)為乙(yi)烯酮(tong)，進(jin)(jin)一(yi)步水(shui)解(jie)為茚并羧酸(suan)，羧酸(suan)對堿(jian)性溶劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)溶解(jie)度比(bi)未(wei)感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)劑(ji)(ji)高出約100倍，同(tong)(tong)時還(huan)會促進(jin)(jin)酚醛樹脂的(de)(de)(de)溶解(jie)。于是利用感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)與未(wei)感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)刻膠對堿(jian)性溶劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)溶解(jie)度，就可以進(jin)(jin)行掩膜圖(tu)形的(de)(de)(de)轉移。

5、顯影

經顯(xian)影(ying)，正膠(jiao)的(de)感光(guang)區、負膠(jiao)的(de)非感光(guang)區溶解(jie)于顯(xian)影(ying)液中，曝光(guang)后(hou)(hou)在光(guang)刻(ke)膠(jiao)層中的(de)潛在圖(tu)形(xing)，顯(xian)影(ying)后(hou)(hou)便顯(xian)現(xian)出來(lai)，在光(guang)刻(ke)膠(jiao)上(shang)形(xing)成(cheng)三位圖(tu)形(xing)。為(wei)了提高(gao)分(fen)辨率，幾乎每一種光(guang)刻(ke)膠(jiao)都有專門的(de)顯(xian)影(ying)液，以保證高(gao)質量(liang)的(de)顯(xian)影(ying)效(xiao)果(guo)。

6、硬烘干

也(ye)稱堅(jian)膜。顯(xian)影(ying)后，硅片(pian)還要(yao)經過一個高溫處理過程(cheng)，主要(yao)作用是除去光(guang)刻(ke)膠(jiao)中(zhong)剩余的(de)(de)(de)溶(rong)劑，增(zeng)強光(guang)刻(ke)膠(jiao)對硅片(pian)表面的(de)(de)(de)附著力，同時提高光(guang)刻(ke)膠(jiao)在(zai)刻(ke)蝕(shi)和離子注入(ru)過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)抗(kang)蝕(shi)性和保護能力。在(zai)此溫度下(xia)(xia)，光(guang)刻(ke)膠(jiao)將(jiang)軟化，形成類(lei)似玻璃體在(zai)高溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)熔融狀態。這會(hui)使光(guang)刻(ke)膠(jiao)表面在(zai)表面張力作用下(xia)(xia)圓(yuan)滑化，并使光(guang)刻(ke)膠(jiao)層中(zhong)的(de)(de)(de)缺陷（如針孔）因此減少，借此修正(zheng)光(guang)刻(ke)膠(jiao)圖形的(de)(de)(de)邊(bian)緣輪廓。

7、刻（腐）蝕或離子注入

8、去膠

刻(ke)(ke)蝕或離子注入之后(hou)，已經不再需要(yao)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)作保護層，可(ke)以將(jiang)(jiang)(jiang)其除(chu)(chu)去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)，稱為去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，分(fen)為濕法(fa)去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和干(gan)法(fa)去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，其中(zhong)濕法(fa)去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)又分(fen)有(you)機(ji)(ji)溶(rong)(rong)劑(ji)去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和無機(ji)(ji)溶(rong)(rong)劑(ji)去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。有(you)機(ji)(ji)溶(rong)(rong)劑(ji)去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，主要(yao)是使光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)溶(rong)(rong)于有(you)機(ji)(ji)溶(rong)(rong)劑(ji)而除(chu)(chu)去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)；無機(ji)(ji)溶(rong)(rong)劑(ji)去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)則是利用(yong)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)本身也是有(you)機(ji)(ji)物的特點，通(tong)過一些(xie)無機(ji)(ji)溶(rong)(rong)劑(ji)，將(jiang)(jiang)(jiang)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)的碳元素氧(yang)化為二氧(yang)化碳而將(jiang)(jiang)(jiang)其除(chu)(chu)去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)。干(gan)法(fa)去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，則是用(yong)等(deng)離子體將(jiang)(jiang)(jiang)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)剝除(chu)(chu)。

二、光刻膠制備方法

光刻(ke)膠(jiao)制(zhi)作是一項制(zhi)作印(yin)刷出版品，電子元(yuan)件和芯片基板等精密細節(jie)的任務(wu)，它可以(yi)使產(chan)品品質更好、速度更快以(yi)及圖案更清晰且(qie)可重復(fu)性高。下面將圍(wei)繞光刻(ke)膠(jiao)來(lai)介紹一下其制(zhi)作的步(bu)驟。

1、首先，需要準(zhun)備一些基(ji)本材料，包括光刻油墨(mo)、總溶劑(ji)、無(wu)水乙醇、光刻膠片(pian)以及洗版(ban)片(pian)等(deng)。具體材料需要根據不同情況選擇(ze)，常(chang)見(jian)的光刻膠片(pian)有(you)PE片(pian)、PVC片(pian)和PC基(ji)片(pian)等(deng)。

2、接著，熔(rong)化光(guang)(guang)刻油墨(mo)(mo)。將(jiang)所需(xu)的光(guang)(guang)刻油墨(mo)(mo)投入熔(rong)鍋，加入總溶劑和無水乙醇，熔(rong)化攪拌至(zhi)光(guang)(guang)刻油墨(mo)(mo)充分溶解，并維持高(gao)溫狀態10-20分鐘，熔(rong)化溫度一(yi)般達(da)到(dao)200℃左右。

3、然(ran)后，就(jiu)是制作光(guang)刻膠。將混合物倒(dao)入特定的烘箱，使(shi)其能夠(gou)容納光(guang)刻片(pian)(pian)，加上(shang)少量(liang)脫模劑，將光(guang)刻膠片(pian)(pian)在烘箱內暴露在200°高溫(wen)的空氣中，保持1小時(shi)左(zuo)右，至膠片(pian)(pian)變軟且完(wan)全(quan)吸收光(guang)刻油墨，再放入冷卻抽風箱中冷卻1-2個小時(shi)。

4、最后(hou)，就是洗(xi)版(ban)(ban)。首先將(jiang)冷卻的光刻膠(jiao)片和實物模(mo)(mo)板(ban)放(fang)置(zhi)在洗(xi)版(ban)(ban)槽中(zhong)(zhong)，用(yong)洗(xi)滌劑洗(xi)滌洗(xi)版(ban)(ban)片，保證洗(xi)版(ban)(ban)片覆蓋牢固，然后(hou)用(yong)抽(chou)(chou)空(kong)裝置(zhi)抽(chou)(chou)空(kong)空(kong)氣中(zhong)(zhong)的殘留毛刺，最后(hou)，將(jiang)光刻膠(jiao)片及模(mo)(mo)板(ban)取出。

總之，制作光刻膠有收集材(cai)料(liao)、熔化光刻(ke)油(you)墨、制(zhi)作(zuo)光刻(ke)膠(jiao)、以及洗版等(deng)四個步驟(zou)。它涉及有材(cai)料(liao)以及技術等(deng)方(fang)面，制(zhi)作(zuo)完成(cheng)之(zhi)后，可(ke)以在(zai)制(zhi)作(zuo)印刷出版品、電子元件和芯片基板等(deng)精密細節的任(ren)務(wu)中大顯身手。