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發布時間:2020-11-28 08:17  
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光刻膠
① 工藝角度普通的光刻膠在成像過程中,由于存在一定的衍射、反射和散射,降低了光刻膠圖形的對比度,從而降低了圖形的分辨率。隨著曝光加工特征尺寸的縮小,入射光的反射和散射對提高圖形分辨率的影響也越來越大。為了提高曝光系統分辨率的性能,人們正在研究在曝光光刻膠的表面覆蓋抗反射涂層的新型光刻膠技術。該技術的引入,可明顯減小光刻膠表面對入射光的反射和散射,從而改善光刻膠的分辨率性能,但由此將引起工藝復雜性和光刻成本的增加。② 曝光系統伴隨著新一代曝光技術(NGL)的研究與發展,為了更好的滿足其所能實現光刻分辨率的同時,光刻膠也相應發展。先進曝光技術對光刻膠的性能要求也越來越高。③光刻膠的鋪展如何使光刻膠均勻地,按理想厚度鋪展在器件表面,實現工業化生產。④光刻膠的材料從光刻膠的材料考慮進行改善。
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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。
光刻膠的作用有什么?
光刻是將圖形由掩膜版上轉移到硅片上,為后續的刻蝕步驟作準備。在光刻過程中,需在硅片上涂一層光刻膠,經紫外線曝光后,光刻膠的化學性質發生變化,在通過顯影后,被曝光的光刻膠將被去除,從而實現將電路圖形由掩膜版轉移到光刻膠上。再經過刻蝕過程,實現電路圖形由光刻膠轉移到硅片上。在刻蝕過程中,光刻膠起防腐蝕的保護作用。
光刻膠分類
根據化學反應機理和顯影原理的不同,光刻膠可以分為負性膠和正性膠。對某些溶劑可溶,但經曝光后形成不可溶物質的是負性膠;反之,對某些溶劑不可溶,經曝光后變成可溶的為正性膠。
從需求端來看,光刻膠可分為半導體光刻膠、面板光刻膠和PCB光刻膠。其中,半導體光刻膠的技術壁壘較高。
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