[發(fā)布日期：2023-08-09 15:43:42] 點(diǎn)擊：
在使用光刻膠時，我們往往會遇到氣泡的問題，而且氣泡的存在往往會直接影響光刻質(zhì)量，因此我們需要搞清楚氣泡產(chǎn)生的原因和怎樣消除氣泡帶來的不良影響。光刻膠的氣泡產(chǎn)生的因素是多種多樣的，想要搞清楚氣泡產(chǎn)生的原因，我們需要按照出現(xiàn)(或者發(fā)現(xiàn))氣泡產(chǎn)生的環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，接下來我們按照涂膠烘烤過程、曝光過程來介紹幾種常見的氣泡產(chǎn)生原因和消除方法：
旋涂光刻膠時發(fā)現(xiàn)氣泡
在涂布光刻膠前如果光刻膠瓶子有搖動或移動時，或者自己稀釋光刻膠時，通常會出現(xiàn)氣泡。如果在打開光刻膠試劑瓶后立即執(zhí)行涂覆步驟，特別是如果從冰箱中取出的光刻膠未等待溫度調(diào)節(jié)到室溫就打開瓶蓋，則氣泡也可能會出現(xiàn)。此外，使用移液管或移液器取光刻膠時不正確的操作方式也會造成了氣泡以及由此導(dǎo)致的光刻膠膜的不均勻性(如果將移液管拉得太快，負(fù)壓會太大，引入氣泡)。
如果在涂布前幾個小時將光刻膠至于室溫下待光刻膠溫度調(diào)節(jié)至室溫，則可以避免此問題?；蝿踊蛘呦♂尯蟮墓饪棠z瓶的蓋子應(yīng)在涂覆前幾個小時打開，以平衡壓力差，此后應(yīng)保持瓶子不受干擾。較厚的光刻膠需要幾個小時才能完成此過程，較薄的抗蝕劑則需要更少的時間。超聲波可能有助于去除厚膠中的氣泡。在此，更重要的是潔凈室條件的影響，因?yàn)楦邼穸纫部赡軐?dǎo)致氣泡的形成。
上述氣泡多為空氣氣泡或者水汽形成的氣泡，當(dāng)然還有可能是氮?dú)鈿馀?，這種氣泡是由于液態(tài)光刻膠中光活性化合物的逐漸分解產(chǎn)生的N2-氣泡。這種氣泡往往出現(xiàn)在光刻膠經(jīng)過一段時間的儲存然后在光刻膠瓶子打開的時候N2溶解于光刻膠中形成氣泡。在涂膠前的根據(jù)光刻膠的黏度情況靜置幾個小時(厚膠甚至1 – 2天)將有助于釋放氣泡。另一個氮源是使用分配系統(tǒng)將光刻膠從瓶子中分配至襯底過程中引入的。
烘烤過程中出現(xiàn)氣泡
有些光刻膠產(chǎn)品(特別是厚膠)含有揮發(fā)性樹脂或溶劑化合物，會在常規(guī)的前烘溫度下?lián)]發(fā)，從而在光刻膠膜中形成大到肉眼可見的氣泡。在這種情況下，加熱到最后的前烘溫度應(yīng)該足夠緩慢，以允許揮發(fā)性化合物在不形成氣泡的情況下釋放。這可以通過帶有頂針式熱板來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)榻佑|熱板上的溫度上升通常為60、80、100°C，不利于氣體的釋放?；蛘呃迷O(shè)置烤箱里的溫度升速來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，我們一般不建議厚膠使用烘箱來處理前烘。
某些聚合物底物在前烘過程中會釋放揮發(fā)性氣體，這些揮發(fā)性氣體在上述光刻膠膜中形成氣泡。因此在涂布光刻膠之前加熱基材可能會有所幫助。
當(dāng)然，也有可能在前烘之前，那些小得看不見的氣泡已經(jīng)被加入到光刻膠膜中，而在前烘過程中，它們聚集在一起形成了更大可見的氣泡。
曝光過程中或之后產(chǎn)生氣泡
過高的曝光劑也是導(dǎo)致氣泡的重要因素。優(yōu)化合適的曝光劑量則可以避免此類氣泡的產(chǎn)生。另外，前烘過程中溶劑沒有完全烘干烘透，則在曝光過程中及曝光后釋放出來也有可能會形成氣泡。當(dāng)然，超過質(zhì)保期的光刻膠在曝光過程中還有可能是其中的光敏物質(zhì)釋放含N的氣體釋放形成氣泡。這種情況下，我們需要注意使用合適的曝光劑量、充分的烘烤溫度和時間，避免使用過期太久的光刻膠即可有效避免氣泡的產(chǎn)生。
除泡機(jī)應(yīng)用
芯片粘接時，會出現(xiàn)空洞和氣泡的情況?？赏ㄟ^真空、壓力和溫度的切換，將氣體往除泡機(jī)的艙體注入、釋放的過程，從而在除泡機(jī)艙體內(nèi)維持較高壓力的工作環(huán)境。
此時將含有氣泡的芯片放入除泡機(jī)的艙體內(nèi)，芯片表面的氣泡因?yàn)楹袣埩舻目諝猓藭r與除泡機(jī)內(nèi)部的高壓環(huán)境相作用形成壓力差，從而達(dá)到將芯片表面的氣泡排擠到邊緣排出的效果，保證了芯片封裝過程中的安全性與穩(wěn)定性。
ELT除泡機(jī)-除泡品類開創(chuàng)者
臺灣ELT除泡機(jī)為除泡品類開創(chuàng)者，深耕半導(dǎo)體先進(jìn)封裝技術(shù)20余年，專注解決半導(dǎo)體先進(jìn)封裝中的氣泡問題，提供多種制程工藝中的氣泡整體解決方案。對Mini/Micro LED、芯片貼合Die Attached、灌注灌封IGBT Potting、底部填膠underfill、點(diǎn)膠封膠Dispensing、OCA lamination等工藝擁有成熟應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
