光刻膠是什么-種類有哪些-生產(chǎn)步驟介紹

光刻膠是什么_種類有哪些_生產(chǎn)步驟介紹1.什么是光刻膠光刻膠又稱為光阻劑、光致抗蝕劑，是一種具有光化學(xué)敏感性的耐蝕刻薄膜有機材料，也是微細加工技術(shù)中的關(guān)鍵性的化學(xué)材料，通常由感光樹脂、增感劑和溶劑3種主要成分組成。2.光刻膠的種類基于感光樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)，光刻膠可以分為三種類型。(1)光聚合型，采用烯類單體，在光作用下生成自由基，自由基再進一步引發(fā)單體聚合，最后生成聚合物，具有形成正像的特點。(2)光分解型，采用含有疊氮醌類化合物的材料，經(jīng)光照后，會發(fā)生光分解反應(yīng)，由油溶性變?yōu)樗苄?，可以制成正性膠。(3)光交聯(lián)型，采用聚乙烯醇月桂酸酯等作為光敏材料，在光的作用下，其分子中的雙鍵被打開，并使鏈與鏈之間發(fā)生交聯(lián)，形成一種不溶性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而起到抗蝕作用，這是一種典型的負性光刻膠。3.光刻膠的生產(chǎn)步驟(1)準備基質(zhì)：在涂布光阻劑之前，硅片一般要進行處理，需要經(jīng)過脫水烘培蒸發(fā)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(目前應(yīng)用的比較多的是六甲基乙硅氮烷(hexa-methyl-disilazane,簡稱HMDS)以及三甲基甲硅烷基二乙胺(tri-methyl-silyl-diethyl-amime,簡稱TMSDEA))。(2)涂布光阻劑：將硅片放在一個平整的金屬托盤上，托盤內(nèi)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(zhuǎn)。涂膠工藝一般分為三個步驟：1.將光刻膠溶液噴灑倒硅片表面;2.加速旋轉(zhuǎn)托盤(硅片)，直到達到所需的旋轉(zhuǎn)速度;3.達到所需的旋轉(zhuǎn)速度之后，保持一定時間的旋轉(zhuǎn)。由于硅片表面的光刻膠是借旋轉(zhuǎn)時的離心力作用向著硅片外圍移動，故涂膠也可稱做甩膠。經(jīng)過甩膠之后，留在硅片表面的光刻膠不足原有的1%。(3)軟烘干：也稱前烘。在液態(tài)的光刻膠中，溶劑成分占65%-85%，甩膠之后雖然液態(tài)的光刻膠已經(jīng)成為固態(tài)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(fā)出來(前烘后溶劑含量降至5%左右)，從而降低了灰塵的玷污。同時還可以減輕因高速旋轉(zhuǎn)形成的薄膜應(yīng)力，從而提高光刻膠的附著性。在前烘過程中，由于溶劑揮發(fā)，光刻膠厚度也會減薄，一般減薄的幅度為10%-20%左右。(4)曝光：曝光過程中，光刻膠中的感光劑發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，從而使正膠的感光區(qū)、負膠的非感光區(qū)能夠溶解于顯影液中。正性光刻膠中的感光劑DQ發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，變?yōu)橐蚁┩?，進一步水解為茚并羧酸(Indene-Carboxylic-Acid,簡稱ICA)，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(zhuǎn)移。(5)顯影

：經(jīng)顯影，正膠的感光區(qū)、負膠的非感光區(qū)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(xiàn)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(zhì)量的顯影效果。(6)硬烘干：也稱堅膜。顯影后，硅片還要經(jīng)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。在此溫度下，光刻膠將軟化，形成類似玻璃體在高溫下的熔融狀態(tài)。這會使光刻膠表面在表面張力作用下圓滑化，并使光刻膠層中的缺陷(如針孔)因此減少，借此修正光刻膠圖形的邊緣輪廓。(7)刻(腐)蝕或離子注入(8)去膠：刻蝕或離子注入之后，已經(jīng)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，其中濕法去膠又分有機溶劑去膠和無機溶劑去膠。有機溶劑去膠，主要是使光刻膠溶于有機