光刻胶的应用

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光刻胶概况

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光刻胶又称光致抗蚀剂,是光刻工艺的关键***,主要利用光化学反应将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上,被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作,下游主要用于集成电路、面板和分立器件的微细加工,同时在 LED、光伏、磁头及精密传感器等制作过程中也有广泛应用,是微细加工技术的关键性材料。光刻胶的主要成分为树脂、单体、光引发剂及添加助剂四类。其中,树脂约占 50%,单体约占35%,光引发剂及添加助剂约占15%。

光刻胶的生产步骤　　

1、准备基质：在涂布光阻剂之前，硅片一般要进行处理，需要经过脱水烘培蒸发掉硅片表面的水分，并涂上用来增加光刻胶与硅片表面附着能力的化合物以及硅二乙胺。

2、涂布光阻剂（photo resist）：将硅片放在一个平整的金属托盘上，托盘内有小孔与真空管相连，硅片就被吸在托盘上，这样硅片就可以与托盘一起旋转。

3、软烘干：也称前烘。在液态的光刻胶中，溶剂成分占65％－85％，甩胶之后虽然液态的光刻胶已经成为固态的薄膜，但仍有10％－30％的溶剂，容易玷污灰尘。通过在较高温度下进行烘培，可以使溶剂从光刻胶中挥发出来，从而降低了灰尘的玷污。

4、***：***过程中，光刻胶中的感光剂发生光化学反应，从而使正胶的感光区、负胶的非感光区能够溶解于显影液中。正性光刻胶中的感光剂DQ发生光化学反应，变为乙烯酮，进一步水解为茚并羧酸，羧酸对碱性溶剂的溶解度比未感光的感光剂高出约100倍，同时还会促进酚醛树脂的溶解。于是利用感光与未感光的光刻胶对碱性溶剂的不同溶解度，就可以进行掩膜图形的转移。

5、显影（development） ：经显影，正胶的感光区、负胶的非感光区溶解于显影液中，***后在光刻胶层中的潜在图形，显影后便显现出来，在光刻胶上形成三位图形。为了提高分辨率，几乎每一种光刻胶都有专门的显影液，以保证高质量的显影效果。

6、硬烘干：也称坚膜。显影后，硅片还要经过一个高温处理过程，主要作用是除去光刻胶中剩余的溶剂，增强光刻胶对硅片表面的附着力，同时提高光刻胶在刻蚀和离子注入过程中的抗蚀性和保护能力。

7、刻（腐）蚀或离子注入

8、去胶：刻蚀或离子注入之后，已经不再需要光刻胶作保护层，可以将其除去，称为去胶，分为湿法去胶和干法去胶，其中湿法去胶又分去胶和无机溶剂去胶。

微流控芯片硅片模具加工如何选择光刻胶呢？

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一般来说线宽的用正胶,线窄的用负胶，正性光刻胶比负性的精度要高，负胶显影后图形有涨缩，负性胶限制在2~3μm.，而正性胶的分辨力优于0.5μm 导致影响精度，正性胶则无这方面的影响。虽然使用更薄的胶层厚度可以改善负性胶的分辨率，但是薄负性胶会影响。同种厚度的正负胶，在对于抗湿法和腐蚀性方面负胶更胜一筹，正胶难以企及。