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(biao)面附著能力的化合物。

2、涂布光阻劑

將(jiang)硅(gui)片(pian)(pian)(pian)放在(zai)一(yi)個平整的(de)(de)(de)金(jin)屬托(tuo)盤上(shang)，托(tuo)盤內有小孔與真空管相(xiang)連，硅(gui)片(pian)(pian)(pian)就(jiu)被吸在(zai)托(tuo)盤上(shang)，這樣硅(gui)片(pian)(pian)(pian)就(jiu)可(ke)以(yi)與托(tuo)盤一(yi)起旋轉。涂膠(jiao)(jiao)(jiao)工藝(yi)一(yi)般分為三(san)個步驟：1）將(jiang)光(guang)刻膠(jiao)(jiao)(jiao)溶液噴灑倒硅(gui)片(pian)(pian)(pian)表面；2）加(jia)速旋轉托(tuo)盤（硅(gui)片(pian)(pian)(pian)），直(zhi)到達到所(suo)需的(de)(de)(de)旋轉速度(du)；3）達到所(suo)需的(de)(de)(de)旋轉速度(du)之(zhi)(zhi)后(hou)，保(bao)持一(yi)定時間(jian)的(de)(de)(de)旋轉。由于硅(gui)片(pian)(pian)(pian)表面的(de)(de)(de)光(guang)刻膠(jiao)(jiao)(jiao)是借旋轉時的(de)(de)(de)離(li)心力作(zuo)用向著硅(gui)片(pian)(pian)(pian)外圍移動，故涂膠(jiao)(jiao)(jiao)也可(ke)稱(cheng)做甩膠(jiao)(jiao)(jiao)。經(jing)過甩膠(jiao)(jiao)(jiao)之(zhi)(zhi)后(hou)，留在(zai)硅(gui)片(pian)(pian)(pian)表面的(de)(de)(de)光(guang)刻膠(jiao)(jiao)(jiao)不足(zu)原有的(de)(de)(de)1％。

3、軟烘干

也稱前烘(hong)。在液(ye)態的光刻(ke)(ke)膠中(zhong)，溶劑(ji)(ji)成分占65％-85％，甩膠之后雖然(ran)液(ye)態的光刻(ke)(ke)膠已(yi)經成為固態的薄膜，但仍(reng)有10％-30％的溶劑(ji)(ji)，容(rong)易玷(dian)污(wu)灰塵。通過在較高溫(wen)度(du)下進行(xing)烘(hong)培，可(ke)以(yi)使溶劑(ji)(ji)從光刻(ke)(ke)膠中(zhong)揮發出來（前烘(hong)后溶劑(ji)(ji)含量降至(zhi)5％左(zuo)右(you)），從而降低了灰塵的玷(dian)污(wu)。同時還可(ke)以(yi)減輕因高速旋轉(zhuan)形成的薄膜應力(li)，從而提高光刻(ke)(ke)膠的附(fu)著性。在前烘(hong)過程中(zhong)，由于溶劑(ji)(ji)揮發，光刻(ke)(ke)膠厚度(du)也會減薄，一(yi)般減薄的幅度(du)為10％-20％左(zuo)右(you)。

4、曝光

曝(pu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)過程中，光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻膠(jiao)中的(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)劑(ji)(ji)發(fa)生光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)學反應，從而使正(zheng)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)區、負膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)非感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)區能夠溶解于顯影液中。正(zheng)性光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻膠(jiao)中的(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)劑(ji)(ji)DQ發(fa)生光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)化(hua)學反應，變為乙烯(xi)酮，進(jin)一(yi)步(bu)水解為茚并羧酸，羧酸對(dui)(dui)堿性溶劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)溶解度比未感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)劑(ji)(ji)高出(chu)約100倍，同時還會促進(jin)酚醛樹脂的(de)(de)(de)(de)(de)溶解。于是(shi)利用感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)與(yu)未感(gan)(gan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻膠(jiao)對(dui)(dui)堿性溶劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)不同溶解度，就可以進(jin)行掩膜圖形的(de)(de)(de)(de)(de)轉移。

5、顯影

經(jing)顯影，正膠(jiao)(jiao)的感光(guang)區、負(fu)膠(jiao)(jiao)的非感光(guang)區溶解于顯影液(ye)中(zhong)，曝光(guang)后在光(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)層中(zhong)的潛在圖形(xing)，顯影后便顯現出來，在光(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)上形(xing)成三位圖形(xing)。為了提(ti)高分辨率(lv)，幾乎(hu)每一種光(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)都(dou)有專門的顯影液(ye)，以保證(zheng)高質量的顯影效果。

6、硬烘干

也稱堅膜。顯影后，硅片還要經過一個(ge)高溫處(chu)理(li)過程(cheng)，主要作(zuo)用是除(chu)去光(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)中剩余的溶劑，增(zeng)強光(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)對硅片表(biao)(biao)面的附著力(li)，同時提(ti)高光(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)在(zai)刻(ke)蝕(shi)和離子注入過程(cheng)中的抗蝕(shi)性和保護能(neng)力(li)。在(zai)此(ci)(ci)溫度下(xia)，光(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)將軟化，形成類似玻璃體在(zai)高溫下(xia)的熔融狀(zhuang)態。這會使光(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)表(biao)(biao)面在(zai)表(biao)(biao)面張力(li)作(zuo)用下(xia)圓滑化，并使光(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)層(ceng)中的缺陷（如針孔）因此(ci)(ci)減少，借此(ci)(ci)修(xiu)正光(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)圖(tu)形的邊緣(yuan)輪廓。

7、刻（腐）蝕或離子注入

8、去膠

刻(ke)蝕或離子注入之后，已(yi)經不再(zai)需要(yao)光(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)作保護層，可以(yi)將(jiang)(jiang)其除(chu)去(qu)(qu)(qu)(qu)，稱為去(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)，分為濕(shi)法去(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)和干(gan)法去(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)，其中濕(shi)法去(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)又分有(you)機(ji)(ji)(ji)溶(rong)劑(ji)去(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)和無機(ji)(ji)(ji)溶(rong)劑(ji)去(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)。有(you)機(ji)(ji)(ji)溶(rong)劑(ji)去(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)，主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)使光(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)溶(rong)于有(you)機(ji)(ji)(ji)溶(rong)劑(ji)而除(chu)去(qu)(qu)(qu)(qu)；無機(ji)(ji)(ji)溶(rong)劑(ji)去(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)則(ze)是(shi)(shi)利用光(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)本(ben)身(shen)也是(shi)(shi)有(you)機(ji)(ji)(ji)物的特點，通(tong)過一些無機(ji)(ji)(ji)溶(rong)劑(ji)，將(jiang)(jiang)光(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)中的碳元素氧化為二氧化碳而將(jiang)(jiang)其除(chu)去(qu)(qu)(qu)(qu)。干(gan)法去(qu)(qu)(qu)(qu)膠(jiao)(jiao)，則(ze)是(shi)(shi)用等離子體將(jiang)(jiang)光(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)剝(bo)除(chu)。

二、光刻膠制備方法

光(guang)刻膠制作是一(yi)項制作印刷出版品，電子元件(jian)和芯片(pian)基板等精密細(xi)節(jie)的任務，它可以使產品品質更好(hao)、速度更快以及圖(tu)案更清(qing)晰且可重復性高。下(xia)面將(jiang)圍繞光(guang)刻膠來介(jie)紹一(yi)下(xia)其制作的步(bu)驟。

1、首先，需(xu)要準備一些(xie)基本材(cai)料(liao)，包括(kuo)光刻(ke)油墨、總溶劑、無水乙醇、光刻(ke)膠片(pian)(pian)(pian)以及洗版片(pian)(pian)(pian)等(deng)。具體材(cai)料(liao)需(xu)要根據不同情況選擇，常見的(de)光刻(ke)膠片(pian)(pian)(pian)有PE片(pian)(pian)(pian)、PVC片(pian)(pian)(pian)和(he)PC基片(pian)(pian)(pian)等(deng)。

2、接著，熔(rong)(rong)化光(guang)(guang)刻(ke)油(you)墨。將所(suo)需(xu)的光(guang)(guang)刻(ke)油(you)墨投入(ru)熔(rong)(rong)鍋，加入(ru)總溶劑和(he)無水乙醇，熔(rong)(rong)化攪拌至光(guang)(guang)刻(ke)油(you)墨充分溶解，并(bing)維(wei)持高溫狀態(tai)10-20分鐘，熔(rong)(rong)化溫度一(yi)般達到200℃左右。

3、然(ran)后，就是制作光(guang)(guang)刻(ke)膠。將(jiang)混合(he)物倒入(ru)特定的烘(hong)箱(xiang)(xiang)，使其能夠容納(na)光(guang)(guang)刻(ke)片，加(jia)上少量脫模劑(ji)，將(jiang)光(guang)(guang)刻(ke)膠片在(zai)烘(hong)箱(xiang)(xiang)內暴(bao)露在(zai)200°高溫的空氣中(zhong)(zhong)，保(bao)持1小時左右，至(zhi)膠片變軟(ruan)且完全(quan)吸收(shou)光(guang)(guang)刻(ke)油墨，再放入(ru)冷(leng)卻抽風箱(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)冷(leng)卻1-2個小時。

4、最后(hou)，就是洗(xi)版。首先(xian)將冷卻的光刻膠(jiao)片和(he)實物模(mo)板(ban)放置在洗(xi)版槽中(zhong)(zhong)，用洗(xi)滌劑洗(xi)滌洗(xi)版片，保證(zheng)洗(xi)版片覆蓋牢固，然后(hou)用抽(chou)空裝置抽(chou)空空氣中(zhong)(zhong)的殘留毛刺，最后(hou)，將光刻膠(jiao)片及(ji)模(mo)板(ban)取(qu)出。

總之，制作光刻膠有收集(ji)材(cai)料、熔化光(guang)刻(ke)油墨、制作(zuo)(zuo)光(guang)刻(ke)膠、以及(ji)洗版等四個步驟。它涉及(ji)有材(cai)料以及(ji)技術(shu)等方面，制作(zuo)(zuo)完成之后(hou)，可以在制作(zuo)(zuo)印刷出版品、電子(zi)元件和芯片基板等精密細節的任務中大顯身(shen)手。