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發布時間：2021-10-24 06:37
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光刻膠的生產步驟
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的化合物以及硅二乙胺。
2、涂布光阻劑（photo resist）：將硅片放在一個平整的金屬托盤上，托盤內有小孔與真空管相連，硅片就被吸在托盤上，這樣硅片就可以與托盤一起旋轉。
3、軟烘干：也稱前烘。在液態的光刻膠中，溶劑成分占65％－85％，甩膠之后雖然液態的光刻膠已經成為固態的薄膜，但仍有10％－30％的溶劑，容易玷污灰塵。通過在較高溫度下進行烘培，可以使溶劑從光刻膠中揮發出來，從而降低了灰塵的玷污。
4、曝光：曝光過程中，光刻膠中的感光劑發生光化學反應，從而使正膠的感光區、負膠的非感光區能夠溶解于顯影液中。正性光刻膠中的感光劑DQ發生光化學反應，變為乙烯酮，進一步水解為茚并羧酸，羧酸對堿性溶劑的溶解度比未感光的感光劑高出約100倍，同時還會促進酚醛樹脂的溶解。于是利用感光與未感光的光刻膠對堿性溶劑的不同溶解度，就可以進行掩膜圖形的轉移。
5、顯影（development） ：經顯影，正膠的感光區、負膠的非感光區溶解于顯影液中，曝光后在光刻膠層中的潛在圖形，顯影后便顯現出來，在光刻膠上形成三位圖形。為了提高分辨率，幾乎每一種光刻膠都有專門的顯影液，以保證高質量的顯影效果。
6、硬烘干：也稱堅膜。顯影后，硅片還要經過一個高溫處理過程，主要作用是除去光刻膠中剩余的溶劑，增強光刻膠對硅片表面的附著力，同時提高光刻膠在刻蝕和離子注入過程中的抗蝕性和保護能力。
7、刻（腐）蝕或離子注入
8、去膠：刻蝕或離子注入之后，已經不再需要光刻膠作保護層，可以將其除去，稱為去膠，分為濕法去膠和干法去膠，其中濕法去膠又分去膠和無機溶劑去膠。
光刻膠定義
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光刻膠是一大類具有光敏化學作用(或對電子能量敏感)的高分子聚合物材料，是轉移紫外曝光或電子束曝照圖案的媒介。光刻膠的英文名為resist，又翻譯為抗蝕劑、光阻等。因為光刻膠的作用就是作為抗刻蝕層保護襯底表面。光刻膠只是一種形象的說法，因為光刻膠從外觀上呈現為膠狀液體。
光刻膠通常是以薄膜形式均勻覆蓋于基材表面。當紫外光或電子束的照射時，光刻膠材料本身的特性會發生改變，經過顯影液顯影后，曝光的負性光刻膠或未曝光的正性光刻膠將會留在襯底表面，這樣就將設計的微納結構轉移到了光刻膠上，而后續的刻蝕、沉積等工藝，就可進一步將此圖案轉移到光刻膠下面的襯底上，后再使用除膠劑將光刻膠除去就可以了。
光刻膠按其形成圖形的極性可以分為：正性光刻膠和負性光刻膠。正膠指的是聚合物的長鏈分子因光照而截斷成短鏈分子；負膠指的是聚合物的短鏈分子因光照而交鏈長鏈分子。 短鏈分子聚合物可以被顯影液溶解掉，因此正膠的曝光部分被去掉，而負膠的曝光部分被保留。
光刻膠一般由4部分組成：樹脂型聚合物（resin/polymer），溶劑（solvent），光活性物質（photoactive compound，PAC），添加劑（Additive）。 其中，樹脂型聚合物是光刻膠的主體，它使光刻膠具有耐刻蝕性能；溶劑使光刻膠處于液體狀態，便于涂覆；光活性物質是控制光刻膠對某一特定波長光/電子束/離子束/X射線等感光，并發生相應的化學反應；添加劑是用以改變光刻膠的某些特性，如控制膠的光吸收率/溶解度等。
正性光刻膠的結構
光學光刻膠通常包含以下三種成分：(1)聚合物材料(也稱為樹脂)。聚合物材料在光的輻照下不發生化學反應，其主要作用是保證光刻膠薄膜的附著性和抗腐蝕性，同時也決定著光刻膠薄膜的其他一些特性(如光刻膠的膜厚要求、彈性要求和熱穩定性要求等)。(2)感光材料。感光材料一般為復合性物質(簡稱PAC或感光劑)。感光劑在受光輻照之后會發生化學反應。正膠的感光劑在未曝光區域起抑制溶解的作用，可以減慢光刻膠在顯影液中的溶解速度。以正性膠為例，使用g射線和i射線光刻中的正性膠是由重氮醌(簡稱為DQ)感光劑和酚樹脂構成。(3)溶劑(如丙二醇-，PGME)。溶劑的作用是使光刻膠在涂覆到硅片表面之前保持為液態
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何為光刻膠
光刻膠又稱光致抗蝕劑，是一種具有光化學敏感性的功能性化學材料，由光引發劑、光刻膠樹脂、單體（活性稀釋劑）、溶劑和其他助劑組成的對光敏感的混合液體，其中，樹脂約占50%，單體約占35%。
它被稱為是電子化工材料中技術壁壘較高的材料之一，主要利用光化學反應將所需要的微細圖形從掩模版轉移到待加工基片上，被廣泛應用于光電信息產業的微細圖形線路的加工制作，下游主要用于集成電路、面板和分立器件的微細加工，同時在 LED、光伏、磁頭及精密傳感器等制作過程中也有廣泛應用。
按照下游應用，光刻膠可分為半導體用光刻膠、LCD用光刻膠、PCB（印刷線路板）用光刻膠等，其技術壁壘依次降低。
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