第四百一十三章:效能優異的碳基光刻膠(第1/4頁)
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‘碳基紫外光引發劑’的核心成分光敏引發劑的製造過程相當複雜,哪怕其中一大半以上的步驟可以透過智慧程式進行控制,其製備失敗的機率也不低。
即便是韓元,也折騰了兩天的時間,經歷了三次不同時期的失敗,才將光敏引發劑的兩種合成材料製備出來併合成出來完整的增感劑。
製備出來的增感劑整體無色透明,宛如蜂蜜一樣粘稠。
這些光敏引發劑裝在用聚酯材料構成的棕色瓶中, 儲存在溫度控制在十度的漆黑冰箱中。
之所以不用玻璃容器裝,是因為成型後的光敏引發劑會和矽進行反應。
而儲存環境避光,原理也一樣。
從‘光敏引發劑’這個名字就能知道,這種材料對於光照的敏感度相當高,接觸光照會引發材料的性質變化。
所以合成出來後,一直到使用前,整體都必須要避光儲存。
包括使用‘光敏引發劑’合成的‘碳基紫外光引發劑’, 也就是碳基晶片光刻膠,都得在避光環境下儲存。
被取出來後,碳基光刻膠會逐漸因為接受到了光照、接觸了外界基底等因素而失效,時間大概是一個小時左右。
當然,如果僅僅是儲存的話,透過避光、真空等手段,這種碳基光刻膠還是可以儲存相當長的一段時間的。
像韓元這種使用棕色的聚酯瓶避光非真空儲存,可以儲存大概兩年的時間。
如果儲存手段更嚴謹一點,儲存的時間可以增加至三年左右。
這已經足夠了。
.......
花費了一週的時間,從溶劑組到增感劑到感光樹脂,韓元將其一一合成了出來,並組裝成了最終可用於石墨烯單晶晶圓上的光刻膠。
成型的光刻膠整體半透明,帶著微微乳白色,透光度相當高。
韓元儲存好大部分的光刻膠後,取了一小部分做了個實驗。
之前製備完成切割好的石墨烯單晶晶圓取出來一小片,其中一半的面積塗抹上光刻膠,另一半則保持原樣。
處理好後的石墨烯單晶晶圓透過紫外光源進行照射,時間為期三十秒。
三十秒的照射時間過後,韓元將其取出, 透過特殊溶液清洗掉上面覆蓋的碳基光刻膠,然後浸入顯影溶液中。
雖然浸泡在溶液中的石墨烯晶圓肉眼看不出什麼變化,但當韓元用鑷子夾住晶圓在顯影溶液中輕輕晃盪的時候,就可以看到顯影溶液的顏色變化了。
那是被顯影溶液侵蝕掉並沖走了的石墨烯材料導致的。
.......
將石墨烯晶圓從顯影溶液中取出,清晰掉上面殘留的液體,透過觀察裝置,可以清晰的看到這一塊石墨烯晶圓表面已經有了相當大的變化。
沒有被碳基光刻膠覆蓋的區域已經被顯影溶液侵蝕的差不多了,而覆蓋了光刻膠的另一半則並沒有什麼太明顯的變化。
這就是負性光刻膠的功勞了。
它覆蓋在石墨烯單晶晶圓表面後,透過紫外光照,可以在短時間內迅速變態,改變覆蓋區域的石墨烯結構,增強其對顯影溶液的抗性,讓其變得不容易被侵蝕。
而沒有覆蓋光刻膠的地方,就會被侵蝕掉,形成與遮光物的形狀相反的樣子。
也就是形成掩膜版相反的模樣。
這就是晶片透過光刻機雕刻的最主要原理,也是光刻膠在晶片製造過程中異常重要,甚至堪比光刻機的主要原因。
檢查了一下被顯影液侵蝕的石墨烯單晶晶圓,得到各種資訊資料後,韓元也是露出了個燦爛的笑容。
製備出來的碳基光刻膠效果相當不錯, 被覆蓋的區域經過紫外光源的照射後幾乎完整的保留了下來。
而且這還只是普通能級的紫外光源就有這個效果, 如果是碳基晶片光刻機中使用的極紫外光,那效果會更好。