光刻胶的种类很多,使用工艺条件依光刻胶的品种不同而有所不同,但大多工艺流程为:基片处理→涂胶→前烘→曝光→中烘→显影→坚膜→蚀刻(扩散、金属化)→去胶
(1)基片处理 基片处理包括脱脂清洗、高温处理,有时还需涂黏附增强剂进行表面改性处理。脱脂一般指采用溶剂或碱性脱脂剂进行清洗,然后再用酸性清洗剂清洗,最后用纯水清洗。高温处理通常是在150~160°C对基片进行烘烤去除表面水分。黏附增强剂的作用是将基片表面亲水性改变为憎水性,便于光刻胶的涂布,增加光刻胶在基片上的黏附性。
(2)涂胶 光刻胶的涂布方式有旋转涂布(甩涂)、辊涂、浸涂及喷涂等多种,在光电子工业中应用较多的是旋转涂布。旋转涂布的涂胶厚度主要取决于光刻胶的黏度和旋涂时的转速。
(3)前烘 前烘的目的是为了去除胶膜中残存的溶剂,消除胶膜的机械应力。烘烤方式通常有对流烘箱和热板两种。前烘温度和时间根据光刻胶种类和胶膜厚度而定。
(4)曝光 正确的曝光量是影响成像质量的关键因素。曝光不足或曝过度都会影响复制图形的再现性。光刻胶的曝光量取决光刻胶的种类及膜厚。曝光宽容度大有利于光刻胶的应用。
(5)中烘 中烘为曝光后显影前的烘烤,这对于光学增幅型光刻胶至关重要,中烘的好坏直接关系到复制图形的质量。
(6)显影 光刻胶的显影过程一般分为两步:显影和漂洗。显影有浸入、喷淋等方式,在集成电路自动生产线上多采用喷淋方式显影。喷淋显影由于有一定压力,能较快显出图形,一般显影时间少于1min。漂洗的作用也十分重要,对环化橡胶-双叠氮系紫外负胶,在显影时有溶胀现象,经漂洗能使图形收缩,有助于提高图形质量。
(7)坚膜 坚膜亦叫后烘,其作用是去除残留的显影液,并使胶膜韧化。随后可进行刻蚀、扩散、金属化等工艺。
(8)去胶 在完成刻蚀、扩散、金属化等工艺后,通常要将胶膜从基片上去除,去胶一搬采用专用去胶剂或氧等离子体干法去胶。
在实际制作集成电路或半导体分立器件时,往往需要多次甚至几十次的光刻,每次光刻都需要完成上述的工序循环。
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