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表面附著能力(li)的(de)化合(he)物。

2、涂布光阻劑

將(jiang)硅(gui)片(pian)放(fang)在(zai)一(yi)個平整的(de)金屬托(tuo)盤(pan)上，托(tuo)盤(pan)內有(you)小(xiao)孔與(yu)真空管相連，硅(gui)片(pian)就被吸在(zai)托(tuo)盤(pan)上，這樣硅(gui)片(pian)就可以與(yu)托(tuo)盤(pan)一(yi)起(qi)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)。涂膠(jiao)工藝(yi)一(yi)般分為三個步驟：1）將(jiang)光刻(ke)膠(jiao)溶液(ye)噴灑倒(dao)硅(gui)片(pian)表面；2）加速(su)(su)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)托(tuo)盤(pan)（硅(gui)片(pian)），直到(dao)達(da)到(dao)所需的(de)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)度；3）達(da)到(dao)所需的(de)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)度之后，保(bao)持一(yi)定時間的(de)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)。由于硅(gui)片(pian)表面的(de)光刻(ke)膠(jiao)是(shi)借旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)時的(de)離心力作用向著硅(gui)片(pian)外圍移動，故涂膠(jiao)也可稱(cheng)做(zuo)甩膠(jiao)。經過甩膠(jiao)之后，留在(zai)硅(gui)片(pian)表面的(de)光刻(ke)膠(jiao)不足原(yuan)有(you)的(de)1％。

3、軟烘干

也稱(cheng)前(qian)烘(hong)。在液態的(de)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠(jiao)中，溶(rong)(rong)劑(ji)成(cheng)分占65％-85％，甩膠(jiao)之(zhi)后雖然液態的(de)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠(jiao)已經成(cheng)為固態的(de)薄(bo)膜，但(dan)仍有10％-30％的(de)溶(rong)(rong)劑(ji)，容易(yi)玷污灰塵。通過(guo)在較高溫度下(xia)進行烘(hong)培，可(ke)以使溶(rong)(rong)劑(ji)從(cong)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠(jiao)中揮發(fa)出來（前(qian)烘(hong)后溶(rong)(rong)劑(ji)含(han)量降至(zhi)5％左右），從(cong)而降低(di)了灰塵的(de)玷污。同時(shi)還可(ke)以減輕(qing)因高速旋(xuan)轉(zhuan)形成(cheng)的(de)薄(bo)膜應力，從(cong)而提高光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠(jiao)的(de)附(fu)著性。在前(qian)烘(hong)過(guo)程中，由于溶(rong)(rong)劑(ji)揮發(fa)，光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)膠(jiao)厚度也會(hui)減薄(bo)，一般減薄(bo)的(de)幅度為10％-20％左右。

4、曝光

曝(pu)光(guang)(guang)(guang)(guang)過程中(zhong)，光(guang)(guang)(guang)(guang)刻膠中(zhong)的(de)(de)感光(guang)(guang)(guang)(guang)劑(ji)(ji)(ji)發(fa)生光(guang)(guang)(guang)(guang)化學反應，從而使(shi)正(zheng)(zheng)膠的(de)(de)感光(guang)(guang)(guang)(guang)區、負(fu)膠的(de)(de)非感光(guang)(guang)(guang)(guang)區能夠(gou)溶(rong)解于(yu)顯影液(ye)中(zhong)。正(zheng)(zheng)性光(guang)(guang)(guang)(guang)刻膠中(zhong)的(de)(de)感光(guang)(guang)(guang)(guang)劑(ji)(ji)(ji)DQ發(fa)生光(guang)(guang)(guang)(guang)化學反應，變為乙(yi)烯(xi)酮，進(jin)(jin)一(yi)步水解為茚并羧酸(suan)，羧酸(suan)對(dui)堿性溶(rong)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)溶(rong)解度比未(wei)感光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)感光(guang)(guang)(guang)(guang)劑(ji)(ji)(ji)高(gao)出約(yue)100倍，同時還會促進(jin)(jin)酚醛樹(shu)脂的(de)(de)溶(rong)解。于(yu)是利用感光(guang)(guang)(guang)(guang)與(yu)未(wei)感光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)刻膠對(dui)堿性溶(rong)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)不同溶(rong)解度，就可以進(jin)(jin)行掩(yan)膜圖(tu)形的(de)(de)轉移。

5、顯影

經顯影(ying)，正(zheng)膠的(de)(de)感光(guang)區(qu)、負膠的(de)(de)非感光(guang)區(qu)溶解于顯影(ying)液中，曝(pu)光(guang)后在光(guang)刻(ke)(ke)膠層中的(de)(de)潛在圖(tu)形(xing)(xing)，顯影(ying)后便顯現出來，在光(guang)刻(ke)(ke)膠上形(xing)(xing)成(cheng)三位(wei)圖(tu)形(xing)(xing)。為了提高分辨率，幾乎每一(yi)種光(guang)刻(ke)(ke)膠都有專門的(de)(de)顯影(ying)液，以保證(zheng)高質量的(de)(de)顯影(ying)效果。

6、硬烘干

也稱堅(jian)膜。顯影后，硅片(pian)還要(yao)經過一個高溫處(chu)理過程(cheng)，主要(yao)作用是除去光刻(ke)膠(jiao)(jiao)中剩(sheng)余的(de)溶劑，增強光刻(ke)膠(jiao)(jiao)對硅片(pian)表(biao)面(mian)的(de)附著力(li)，同時(shi)提高光刻(ke)膠(jiao)(jiao)在(zai)刻(ke)蝕和離子(zi)注入過程(cheng)中的(de)抗蝕性和保(bao)護能(neng)力(li)。在(zai)此溫度下，光刻(ke)膠(jiao)(jiao)將軟化，形成類(lei)似玻璃體(ti)在(zai)高溫下的(de)熔融狀態。這會(hui)使光刻(ke)膠(jiao)(jiao)表(biao)面(mian)在(zai)表(biao)面(mian)張力(li)作用下圓滑化，并使光刻(ke)膠(jiao)(jiao)層中的(de)缺陷(xian)（如針孔）因此減少，借此修正(zheng)光刻(ke)膠(jiao)(jiao)圖形的(de)邊緣輪(lun)廓。

7、刻（腐）蝕或離子注入

8、去膠

刻(ke)(ke)蝕或離子(zi)注入之后，已經不再需要光(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)(jiao)作保(bao)護層，可以將其(qi)除去，稱(cheng)為(wei)去膠(jiao)(jiao)(jiao)，分(fen)為(wei)濕法(fa)去膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)干法(fa)去膠(jiao)(jiao)(jiao)，其(qi)中(zhong)(zhong)濕法(fa)去膠(jiao)(jiao)(jiao)又分(fen)有機(ji)溶劑去膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)無(wu)機(ji)溶劑去膠(jiao)(jiao)(jiao)。有機(ji)溶劑去膠(jiao)(jiao)(jiao)，主(zhu)要是(shi)使光(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)(jiao)溶于有機(ji)溶劑而除去；無(wu)機(ji)溶劑去膠(jiao)(jiao)(jiao)則(ze)是(shi)利用光(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)(jiao)本身(shen)也是(shi)有機(ji)物的特點(dian)，通過一些無(wu)機(ji)溶劑，將光(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)的碳元素氧(yang)化為(wei)二氧(yang)化碳而將其(qi)除去。干法(fa)去膠(jiao)(jiao)(jiao)，則(ze)是(shi)用等(deng)離子(zi)體(ti)將光(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)(jiao)(jiao)剝除。

二、光刻膠制備方法

光(guang)刻膠制作是一項制作印刷(shua)出版品(pin)，電子元件和芯(xin)片基(ji)板(ban)等精密細節(jie)的任務(wu)，它可以(yi)使產(chan)品(pin)品(pin)質更(geng)好、速度更(geng)快以(yi)及圖案更(geng)清晰且可重復性高。下面將圍繞光(guang)刻膠來介紹一下其(qi)制作的步驟。

1、首先，需要(yao)準備一些基本材料，包括光刻(ke)油墨、總溶劑(ji)、無水乙(yi)醇、光刻(ke)膠片以及洗版片等(deng)。具體材料需要(yao)根據不同情況選擇(ze)，常見的光刻(ke)膠片有PE片、PVC片和PC基片等(deng)。

2、接著，熔(rong)(rong)化光(guang)刻油(you)墨。將所需(xu)的光(guang)刻油(you)墨投入熔(rong)(rong)鍋，加入總(zong)溶劑和(he)無水乙(yi)醇(chun)，熔(rong)(rong)化攪(jiao)拌至光(guang)刻油(you)墨充分(fen)溶解，并維持高(gao)溫(wen)狀態10-20分(fen)鐘，熔(rong)(rong)化溫(wen)度一般達到(dao)200℃左右。

3、然后，就是制作光(guang)刻(ke)膠(jiao)。將混(hun)合物倒入特定(ding)的(de)烘(hong)箱(xiang)，使(shi)其能夠容納光(guang)刻(ke)片(pian)(pian)，加上少量脫模(mo)劑(ji)，將光(guang)刻(ke)膠(jiao)片(pian)(pian)在烘(hong)箱(xiang)內暴露在200°高溫(wen)的(de)空氣中(zhong)(zhong)，保持1小時左右，至膠(jiao)片(pian)(pian)變軟且完(wan)全吸收光(guang)刻(ke)油墨(mo)，再放入冷(leng)卻抽風(feng)箱(xiang)中(zhong)(zhong)冷(leng)卻1-2個小時。

4、最后(hou)，就(jiu)是洗(xi)版(ban)。首先將(jiang)冷卻(que)的光(guang)刻膠片(pian)和實物模(mo)板放置在洗(xi)版(ban)槽中，用洗(xi)滌劑洗(xi)滌洗(xi)版(ban)片(pian)，保證洗(xi)版(ban)片(pian)覆蓋牢(lao)固，然后(hou)用抽空裝置抽空空氣中的殘留毛(mao)刺，最后(hou)，將(jiang)光(guang)刻膠片(pian)及模(mo)板取出。

總之，制作光刻膠有收(shou)集材料(liao)、熔化光(guang)刻油墨、制作(zuo)(zuo)光(guang)刻膠(jiao)、以(yi)及(ji)洗(xi)版等四個步驟。它涉及(ji)有材料(liao)以(yi)及(ji)技(ji)術等方面，制作(zuo)(zuo)完成(cheng)之后(hou)，可以(yi)在制作(zuo)(zuo)印刷出版品、電子元件和(he)芯片基板等精密細節的任(ren)務中大顯身手。