感光樹脂在用近紫外光輻照成像時(shí)，光的波長會(huì)限制分辨率的提高。為進(jìn)一步提高分辨率以滿足超大規(guī)模集成電路工藝的要求，必須采用波長更短的輻射作為光源。由此產(chǎn)生電子束、X 射線和深紫外(＜250nm)刻蝕技術(shù)和相應(yīng)的電子束刻蝕膠，X射線刻蝕膠和深紫外線刻蝕膠，所刻蝕的線條可細(xì)至1μm以下。
微細(xì)加工技術(shù)是人類迄今所能達(dá)到的精度最高的加工技術(shù)，光刻膠是其重要支撐條件之一，這是由微電子信息產(chǎn)業(yè)微細(xì)加工的線寬所決定的
光刻膠在微電子信息產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用有很多，如用于平板顯示器行業(yè)，用于印制電路板行業(yè)中的光固化阻焊油墨、干膜、濕膜、ED抗蝕劑等等。近年來，電子信息產(chǎn)業(yè)的更新?lián)Q代速度不斷加快，新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn)，對(duì)光刻膠的需求不論是品種、還是質(zhì)量和數(shù)量都大大增多。可以毫不夸張地說，光刻膠已成為微電子信息產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的重要工藝支撐條件之一。
除了上述在平面顯示器領(lǐng)域的應(yīng)用外，光刻膠產(chǎn)品在微細(xì)加工技術(shù)中的應(yīng)用將隨著高集成度、超高速、超高頻集成電路及元器件的開發(fā)，集成電路與元器件特征尺寸越來越精細(xì)的趨勢(shì)，其加工尺寸將達(dá)到深亞微米、百納米直至納米級(jí)，應(yīng)用光刻膠的發(fā)展趨勢(shì)為了適應(yīng)微電子行業(yè)亞微米圖形加工技術(shù)要求，光刻膠的開發(fā)已從普通紫外光發(fā)展到紫外光刻膠、深紫外光刻膠、電子束膠、X射線膠、離子束膠等。目前的開發(fā)重點(diǎn)是深紫外光刻膠和電子束化學(xué)放大抗蝕劑(CAR)。CAR是以聚4-羥基苯乙烯為化學(xué)平臺(tái)，加入光產(chǎn)酸劑、交聯(lián)劑及其他成分而成。在輻射源曝光時(shí)，其光化學(xué)增益可達(dá)102～108，從而得到高精度圖形。
近年來，光刻膠在微電子行業(yè)中不斷開發(fā)出新的用途，如采用光敏性介質(zhì)材料制作多芯片組件(MCM)。MCM技術(shù)可大幅度縮小電子系統(tǒng)體積，減輕其質(zhì)量，并提高其可靠性。近年來國外在高級(jí)軍事電子和宇航電子裝備中，已廣泛地應(yīng)用MCM技術(shù)。
光刻膠的技術(shù)由于改良發(fā)展較快的緣故，在普通產(chǎn)品應(yīng)用上，基本已經(jīng)解決了針孔率偏高的問題，對(duì)普通產(chǎn)品應(yīng)用幾乎不再考慮針孔率對(duì)產(chǎn)品制作的影響了。
粘度的調(diào)整要視各家的習(xí)慣，一般是50CP的產(chǎn)品由于使用時(shí)添加了一定的稀釋劑，可以比較好調(diào)整涂覆效果，成本也可以降低，但是由于大量使用稀釋劑，也使光刻膠的一些性能受到影響，在作比較高檔的產(chǎn)品時(shí)會(huì)有分辨率下降的趨勢(shì)。而30CP的產(chǎn)品，在涂覆效果上，控制稍顯困難，但性能比較穩(wěn)定，比較適合制作精細(xì)度高的產(chǎn)品。
光刻膠的保存條件比較嚴(yán)格，在光線、溫度、濕度上都有限制，特別是開瓶使用后的光刻膠和稀釋劑，一旦吸潮，其物理化學(xué)性能均下降很快?，F(xiàn)在光刻膠涂覆工段一般都與自動(dòng)純水清洗線連在一起，很多時(shí)候都只考慮此段的潔凈度，而疏忽了該段的濕度控制，使得光刻膠涂覆的良品率比較低，在顯影時(shí)光刻膠脫落嚴(yán)重，起不到保護(hù)阻蝕的效果。
電子類產(chǎn)品光刻膠分為高感光度光刻膠和低感光度光刻膠。高感光度光刻膠可以制作10μm以內(nèi)的高精密線路，一般用于IC和LCD微顯示器制作，低感光度光刻膠制作精度在10μm以上，一般用于普通電子產(chǎn)品制作和線路板制作，比如說LCD、OLED、矩陣式電阻觸摸屏、投影式電容觸摸屏等產(chǎn)品。這種方式在ITO圖形制備生產(chǎn)中，目前占據(jù)了主流的地位。下面所要講述的光刻膠工藝，是指應(yīng)用比較廣泛的低感光度正型光刻膠工藝，而負(fù)型光刻膠工藝除在圖形復(fù)制曝光過程中選擇相反外，其它工藝步驟基本相似。
光刻膠工藝分為以下幾個(gè)步驟：光刻膠涂覆—光刻膠預(yù)烘—圖形復(fù)制（曝光）--圖形顯影—光刻膠固化—化學(xué)刻蝕¬—光刻膠剝離
（1）光刻膠涂覆方法
A、浸漬法：把所需涂覆的材料，直接浸入光刻膠中，然后取出后烘干。這種方法因?yàn)椴牧媳砻骐s質(zhì)不斷污染光刻膠，光刻膠的利用率很低，對(duì)光刻膠浪費(fèi)很大，同于材料的清潔程度不同和操作控制比較隨便，膜層厚度很不穩(wěn)定，得到精細(xì)圖案能力也不太強(qiáng)，目前很少有人在繼續(xù)使用。
B、離心旋轉(zhuǎn)法：把所需涂覆的材料放在離心機(jī)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，在上面倒上光刻膠，然后按設(shè)定的轉(zhuǎn)速和時(shí)間進(jìn)行涂覆后再烘干。這種方式比浸漬法更容易得到精細(xì)的電極圖案、生產(chǎn)批次穩(wěn)定和批次重復(fù)性高的工藝數(shù)據(jù)等。它的前期設(shè)備投入費(fèi)用較低，產(chǎn)品品質(zhì)較穩(wěn)定，特別是在一些高世代大尺寸產(chǎn)品和一些小規(guī)模產(chǎn)線的產(chǎn)品生產(chǎn)中，仍占有很重要的地位。當(dāng)然它也沒有克服光刻膠利用率低的缺點(diǎn)。
離心旋轉(zhuǎn)法的主要難點(diǎn)在于旋轉(zhuǎn)參數(shù)的控制，有時(shí)為了得到比較完美的效果，不得不把旋轉(zhuǎn)參數(shù)分成多段，以便光刻膠在離心力的作用下，中心區(qū)和邊緣區(qū)都達(dá)到相同的涂覆效果。針對(duì)不同的尺寸，一般需要多次試驗(yàn)后才能得到比較完美的各段參數(shù)。
C、輥印轉(zhuǎn)移法
這種方式是先把光刻膠轉(zhuǎn)移到一個(gè)或一組帶有百微米級(jí)的溝槽或微孔的軟膠輪上，通過調(diào)節(jié)刮板與軟膠輪間隙，或一組輪的輪與輪的間隙調(diào)整光刻膠轉(zhuǎn)移量，再轉(zhuǎn)印到所需要的圖形區(qū)域內(nèi)。這種方式在一些中小尺寸產(chǎn)品生產(chǎn)線上應(yīng)用最廣，它可以完全嵌入自動(dòng)流水生產(chǎn)線中，對(duì)生產(chǎn)效率提高、產(chǎn)品質(zhì)量控制、生產(chǎn)環(huán)境控制十分有利。
在輥印過程中，速度、壓力、溫度的控制，對(duì)涂覆質(zhì)量起著決定性的作用，只有在這個(gè)環(huán)節(jié)得到穩(wěn)定的效果后，才能對(duì)前后工序中的不良品分析有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。
離心旋轉(zhuǎn)法和輥印轉(zhuǎn)移法兩種方式涂覆光刻膠，一般都是要求生產(chǎn)線上的ITO膜要先進(jìn)行預(yù)清洗作業(yè)，要保證產(chǎn)品表面潔凈度很好，水汽成份極小，因?yàn)楣饪棠z的表面張力較強(qiáng)，很容易與在產(chǎn)品表面的污漬互相疏離形成空泡或孔洞，在后面的蝕刻工序中失去阻蝕作用。所以對(duì)預(yù)清洗的品質(zhì)控制、生產(chǎn)環(huán)境的控制，在光刻膠涂覆作業(yè)中尤為重要。
（2）光刻膠預(yù)烘
因?yàn)楣饪棠z的表面張力比較大，被涂覆的ITO膜表層也無法做到絕對(duì)的無污漬，為了阻止包裹在污漬外的光刻膠因表面張力和作用繼續(xù)收縮，由氣泡或小針也變?yōu)榇筢樋?，需要把光刻膠預(yù)烘烤，讓其表面迅速固化，利用其塑性保證光刻膠的厚度穩(wěn)定，達(dá)到阻蝕效果均勻一致。并且在這道工序中盡量使里面的溶劑完全揮發(fā)出來，使光刻膠里面的單體結(jié)構(gòu)在脫去溶劑后，初步聚合成為具有一定分子鏈的固態(tài)小分子物質(zhì)，以便在后續(xù)的圖形復(fù)制曝光、圖形顯影工序中，能夠得到完整可靠的圖形。
在光刻膠預(yù)烘過程中，如果溶劑揮發(fā)不干凈，一是很容易在形復(fù)制曝光過程中，因光刻膠里包含的溶劑與已固化的光刻膠交接處的界面效應(yīng)，使透光掩模下來的紫外光遇到這些界面時(shí)產(chǎn)生折射，讓圖形復(fù)制變形。二是在圖形顯影過程中，ITO表層的溶劑溶于顯影劑中，造成ITO膜上的光刻膠與ITO膜面脫離，失去保護(hù)ITO的阻蝕作用。
在光刻膠預(yù)烘過程中，如果溫度過高或時(shí)間過長，可能讓光刻膠提前由小分子物質(zhì)變成大分子物質(zhì)，失去在其在顯影液弱堿中的活性，就會(huì)在圖形顯影過程中無法顯影，得不到復(fù)制的圖案。
所以根據(jù)自己的工場環(huán)境、設(shè)備條件、圖形設(shè)計(jì)效果、光刻膠參數(shù)，試驗(yàn)出自己的光刻膠預(yù)烘參數(shù)，是光刻膠工藝中的重中之重。
（3）圖形復(fù)制曝光
這個(gè)步驟是把設(shè)計(jì)好的圖形復(fù)制到光刻膠上。具體操作時(shí)，是先把設(shè)計(jì)好的電極電路圖形用專用的繪圖儀繪制到掩模版上，再把掩模版套放在涂覆有光刻膠需要曝光的ITO膜上，用與光刻膠光感波長相匹配的紫外線燈光照射。掩模的作用就是讓紫外線燈光對(duì)ITO膜上的光刻膠產(chǎn)生選擇性，被繪制過的圖形內(nèi)部被不透紫外線的墨水遮蓋，這部分光刻膠保持原樣，圖形內(nèi)容外沒有繪制墨水的部分，透過紫外線燈光，光刻膠里感光物質(zhì)中的化學(xué)鍵吸收紫外線能量后斷裂打開，形成溶于弱堿的單體分子。
在曝光過程中，主要要注意掩模版與ITO膜光刻膜間的距離和平行度，距離太大，平行度不夠，都容易引起圖形畸變。對(duì)于一些特別精細(xì)的圖形，還要對(duì)掩模塊和ITO膜進(jìn)行同溫處理，以避免因熱脹冷縮不同，產(chǎn)生圖形復(fù)制尺寸偏差。
當(dāng)然生產(chǎn)環(huán)境也是很關(guān)鍵，如果把一些外物、污漬或灰塵，也復(fù)制到產(chǎn)品上，產(chǎn)生批次性的品質(zhì)缺陷不良品，那就損失巨大了。
（4）圖形顯影
把曝光后的ITO膜浸漬在弱堿溶液中，被紫外線照射過的部分的光刻膠溶解于溶液中，圖形部分則繼續(xù)被光刻膠保護(hù)著，留下圖形的影子。
圖形顯影時(shí)間的安全系數(shù)，一般為曝光后的光刻膠完全溶解時(shí)間的三到五倍，這樣可以保證光刻膠溶解得更徹底。
（5）光刻膠固化
顯影后，需要對(duì)光刻膠進(jìn)行固化，讓光刻膠里的小分子物質(zhì)產(chǎn)生聚合反應(yīng)成不溶于強(qiáng)酸但溶于強(qiáng)堿的致密大分子物質(zhì)。
（6）化學(xué)蝕刻
把光刻膠固化好的ITO膜浸入蝕刻液中，沒有光刻膠遮蓋的部分與蝕刻液產(chǎn)能化學(xué)反應(yīng)，生成溶解在水中的鹽和水。蝕刻液一般為強(qiáng)氧化溶液，如草酸、鹽酸、硫酸、硝酸、三氯化鐵等等。其中應(yīng)用最多的是混和酸，比例為濃鹽酸:水:硝酸=1:1:0.5。在一些使用ITO FILM的柔性透明電路產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，有些人用到與ITO鍍膜玻璃一樣的上述比例混和酸，有些人則要去掉里面的硝酸，主要原因在于ITO FILM的保護(hù)方式不一樣，如果ITO FILM沒有保護(hù)膜，或保護(hù)膜會(huì)被硝酸氧化脫水碳化或磺化，則不能加硝酸，如果保護(hù)膜本身就具有阻蝕作用，耐含硝酸在內(nèi)的強(qiáng)酸，則無需考慮是不是要與ITO鍍膜玻璃是否配比一樣的問題。
化學(xué)蝕刻時(shí)間的安全系數(shù)與顯影時(shí)間的安全系數(shù)類似，也是為ITO完全蝕刻時(shí)間的三到五倍。以保證需要去除ITO的部分能徹底蝕刻干凈。
（7）光刻膠剝離
把蝕刻好的ITO膜放入強(qiáng)堿中，讓光刻膠溶解在堿液中，完全露出ITO線路和ITO工作面，再用水清洗干凈上面的堿液，利用光刻膠化學(xué)蝕刻方法進(jìn)行ITO圖形制備的整個(gè)工藝流程就完成了。
從上面看來，化學(xué)蝕刻方法制備ITO圖形，無非就是復(fù)制設(shè)計(jì)圖案，制作一層圖案選取層，把一部分ITO表面進(jìn)行保護(hù)遮蓋后，讓裸露的部分ITO與化學(xué)蝕刻液產(chǎn)生反應(yīng)腐蝕掉，得到與設(shè)計(jì)圖案一致的ITO圖形。這個(gè)過程中，圖案選取層的材質(zhì)與ITO表面的表面親和力，以及與外物污漬的溶解能力，直接會(huì)影響圖案選取層的遮蓋效果。所以在一些使用蝕刻膏和抗蝕油墨的場合，主要是找到對(duì)外物污漬溶解能力比較強(qiáng)，粘度比較高適合絲印的材料；而在一些制作精細(xì)圖案使用光刻膠的場合中，則需要降低粘度，以得到足夠薄的阻蝕層，為了得到比較副真的圖案復(fù)制效果，又需要光刻膠材料具有比較高的表面張力，這就使得光刻膠與ITO表面的親和力降低，因而對(duì)光刻膠的純凈度和ITO表面的潔凈度有很嚴(yán)格的要求，以便能讓光刻膠在ITO膜表面得到更均勻一致的浸潤效果。這樣一來，對(duì)ITO膜的表面處理、ITO膜和光刻膠的使用和保存環(huán)境，都相應(yīng)有很嚴(yán)格的要求。
四、激光蝕刻法進(jìn)行ITO圖形制備
ITO具有反射紅外線，吸收紫外線能量的特性。人們利用這兩個(gè)特性制作了1055nm和355nm的激光器，進(jìn)行ITO膜圖形制備加工。
紅外線激光加工是使ITO層在高溫下汽化揮發(fā)，把ITO去除掉。紫外線激光加工讓ITO層里的原子吸收紫外線能量后自己激化成離子，從ITO層表面不斷逃逸，把ITO去除掉。
激光蝕刻法制作ITO層有比較嚴(yán)格的線距限制，在圖形制備工藝中有相當(dāng)大的局限性，對(duì)那些圖形簡單的產(chǎn)品如觸摸屏、硅片光伏電池、薄膜開關(guān)等比較實(shí)用。當(dāng)然，在其它使用ITO膜的產(chǎn)品中，也經(jīng)常用來做為ITO線路短、斷路修補(bǔ)使用。
由于激光發(fā)生器有一定的發(fā)射頻率，為了提高生產(chǎn)率和保證ITO激光蝕刻的安全系數(shù)，一般會(huì)對(duì)激光光路進(jìn)行差分補(bǔ)償，防止激光死點(diǎn)造成的短路現(xiàn)象。
在激光加工方式中，大尺寸的ITO膜一般采用矢量圖形激光切割I(lǐng)TO層的方式加工，小尺寸的除了采用矢量切割方式外，也有人使用振鏡式圖形點(diǎn)陣激光掃描雕刻方式進(jìn)行快速加工。
激光加工是一種非接觸性加工，對(duì)產(chǎn)品表面處理要求不高，產(chǎn)品表面更容易得到保護(hù)，產(chǎn)品品質(zhì)更能得到保證。由于不用使用化學(xué)原料和消耗水資源，更符合環(huán)境保護(hù)要求，在包含電子信息業(yè)的各個(gè)產(chǎn)業(yè)中，得到迅速的發(fā)展和應(yīng)用，慢慢在往主流加工方式靠攏。
