濕法去膠液的比例需根據(jù)光刻膠類型,、基底材料、工藝要求和設(shè)備性能等因素綜合調(diào)整,。以下是關(guān)鍵參數(shù)及建議范圍:
一、核心影響因素
光刻膠類型
正性光刻膠(如AZ系列):常用TMAH(四甲基氫氧化銨)或堿性水溶液,,濃度較低(5%~10%),。
負性光刻膠(如SU-8):需更高濃度堿性溶液或特定溶劑(如PGME、NMP),,濃度可能達10%~20%。
特殊膠體(如耐高溫膠):可能需要混合酸/堿或添加增效劑,。
基底材料
硅片/玻璃:耐受強堿,可提高濃度(如TMAH 10%~15%)以加速去膠,。
金屬基底(如Al,、Cu):需降低濃度(如TMAH 5%~8%),,避免腐蝕。
鍍膜層(如SiO?,、SiN?):需控制pH值(如pH 9~11)防止薄膜損傷,。
工藝目標(biāo)
高潔凈度:適當(dāng)提高濃度或延長處理時間(如10% TMAH + 20分鐘),。
快速去膠:增加濃度(如15% TMAH)或溫度(40℃~60℃),但需平衡基底安全性,。
二,、典型去膠液配比方案
光刻膠類型 | 去膠液成分 | 濃度范圍 | 處理條件 | 適用場景 |
---|---|---|---|---|
正性光刻膠(AZ系列) | TMAH(四甲基氫氧化銨)水溶液 | 5%~10% | 常溫~40℃,,5~15分鐘 | 半導(dǎo)體前道,、光伏 |
正性光刻膠(高溫膠) | TMAH + 添加劑(如表面活性劑) | 8%~12% | 40℃~60℃,,10~20分鐘 | 需要快速去膠的工藝 |
負性光刻膠(SU-8) | TMAH或?qū)S萌コ齽ㄈ鏢U-8 Remover) | 10%~20% | 常溫~50℃,,15~30分鐘 | 微機電系統(tǒng)(MEMS) |
環(huán)氧樹脂膠 | NMP(N-甲基吡咯烷酮)或PGME(丙二醇甲醚) | 50%~80%(溶劑比例) | 常溫~60℃,,超聲輔助10~20分鐘 | 封裝、PCB板清洗 |
通用型去膠液 | NaOH水溶液(或KOH) | 2%~5% | 常溫~50℃,,10~30分鐘 | 低成本實驗環(huán)境 |
三,、調(diào)整比例的實驗方法
初步測試
按光刻膠廠商推薦比例(如TMAH 10%)進行小批量試驗,,觀察去膠速度和殘留情況,。
使用橢偏儀或AFM檢測殘留厚度,確保<1 nm(原子級潔凈),。
優(yōu)化濃度
濃度過高:去膠快但易腐蝕基底或?qū)е卤砻娲植诙仍黾印?/p>
濃度過低:去膠需延長時間(可能引入污染),。
調(diào)整策略:以1%為步長增減濃度,對比潔凈度與基底損傷程度,。
溫度與時間協(xié)同
升高溫度(如從30℃→50℃)可降低所需濃度(如TMAH從10%→8%),但需防止基底氧化或膜層剝離,。
添加劑作用
表面活性劑(如非離子型):增強潤濕性,,減少氣泡殘留。
緩蝕劑(如鉬酸鈉):在金屬基底場景下保護鋁/銅不被腐蝕,。
螯合劑(如EDTA):防止金屬離子污染清洗液,。
四、實際應(yīng)用案例
半導(dǎo)體晶圓去膠
配方:TMAH 10% + 表面活性劑0.1% + 去離子水,。
工藝:噴淋壓力0.5 bar,,溫度40℃,,時間15分鐘,。
效果:正膠去除,,硅片表面粗糙度Ra<0.5 nm,。
光伏電池片清洗
配方:KOH 2% + 檸檬酸緩沖劑(pH 10),。
工藝:浸泡處理,,常溫,20分鐘,。
優(yōu)勢:低成本,,兼容量產(chǎn)線。
PCB板去膠
配方:NMP 60% + 丙二醇甲醚40%,。
工藝:超聲波清洗(40kHz),,60℃,,10分鐘,。
注意:需通風(fēng)處理揮發(fā)性有機物(VOCs),。
五,、注意事項
安全操作
強堿性溶液(如TMAH)需佩戴防護裝備,,避免皮膚接觸,。
有機溶劑(如NMP)需在防爆環(huán)境中使用,,并回收廢液,。
廢液處理
堿性廢液:中和至pH 7~9后排放,,符合COD標(biāo)準(zhǔn)。
有機溶劑:蒸餾回收或委托專業(yè)機構(gòu)處理,。
設(shè)備兼容性
確認(rèn)清洗槽材質(zhì)(如PFA,、PTFE)耐化學(xué)腐蝕,密封件抗溶劑溶脹,。
濕法去膠液的比例需通過實驗驗證,,平衡去膠效率、基底安全性和成本,。建議從廠商推薦比例入手,,逐步優(yōu)化濃度、溫度和時間,,并配合添加劑實現(xiàn)定制化工藝。
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