第四百一十二章：悲催的小岛国

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负性光刻胶在硅基芯片中又被称为‘光致抗蚀剂’。

这种材料涂抹在晶圆上后，在曝光区能很快地发生光固化反应，使得单晶硅晶圆的物理性能，特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。

从而在后续的显影过程中能保留这些区域。

所以负性光刻胶是制造高精度集成芯片用的一种主要光刻胶。

而因为石墨烯单晶这种材料的特性，导致它在面对正性光刻胶的时候，曝光区域并不会被轻易蚀刻，所以只能想办法加固曝光区域, 然后再来进行后续的显影处理。

硅基芯片的负性光刻胶的主要成分是感光树脂、增感剂和溶剂组构成的。

碳基芯片也一样，同样是有这三种主要成分构成。

其中感光树脂并没有多大变化，而增感剂和溶剂组都有相当大的改动。

毕竟你不可能拿着适用于硅基芯片的增感剂和溶剂组去处理碳基芯片。

单晶硅和石墨烯的性质可完全不同。

除此之外，石墨烯单晶晶圆和单晶硅晶圆这两种材料的光学特性也不同。

石墨烯这种材料具有非常良好的光学特性，在较宽波长范围内吸收率约为2.3%，而且在固定的层数内, 厚度每增加一层，吸收率增加2.3%。

这也导致了它对于光感程度非常敏感, 当入射光的强度超过某一临界值时, 石墨烯对其的吸收会达到饱和。

因此石墨烯晶圆虽然同样是用光刻机加工，但曝光过程和碳基芯片有所不同。

......

化学实验室中，韩元从储物间中翻出来了之前制备五十纳米级集成芯片使用的光刻胶以及配置光刻胶对应的材料。

其中感光树脂就有三种，这是他之前用来配置混合型感光树脂用的。

相比较单一的感光树脂，混合型的感光树脂在性能上更加优异，制备出来的光刻胶在精度上更高，可以用来蚀刻低纳米级的芯片。

当初韩元想着的是调配精度高一点的光刻胶让华国也能自己生产，现在倒好，方便了他自己。

这三种感光树脂重新按照不同的比例调配一下，制备出来复形感光树脂就可以适用于碳基芯片了。

他现在要制备负性光刻胶，实际上只有增感剂和溶剂组这两种材料。

不过说是两种，其实却都是复合材料。

其中增感剂是有两种不同的光敏引发剂混合构成的，而溶剂组就更不用说了，从名字就知道，它的组成材料是多种。

比如其中一部分是适用于除胶的除胶水，它的组成原料就是丙酮，醋酸甲酯, 醋酸乙酯这三种的混合物。

......

制备增感剂和溶剂组的原料韩元手中有一部分。

这些是之前处理硅基芯片时遗留下来的，纯度也够，可以直接使用，这节省了不少的精力。

至于剩下的大部分材料和溶剂，都需要重新进行调配。

石墨烯单晶的性质比单晶硅的性质要更加稳定，所以需要腐蚀性、塑固性更强的溶液来进行处理。

化学配置各种溶剂，在所需要的基础材料手中都有的情况下对韩元这个老化工人来说并不难，各种化学反应他早已经牢记于心，甚至可以说是刻在基因中。

从易到难，一份份的化学溶剂在他手中出现，这些装在或装在玻璃容器或装在聚酯容器中的溶液，是最终组成溶剂组的原料。

相对适用于碳基芯片的增感剂来说，溶剂组中的各种混合型溶剂更加容易制备。

这些溶剂在光刻胶的制造材料中属于最简单的。

它们作为聚合反应的介质，可以让光刻胶与对应涂层的反应缓和，易于控制温度，防止凝胶增加贮存稳定性等。

溶剂组虽然是由多种不同的化学溶剂组合而成，但其中的绝大部分溶剂都可以找到替换的材料。

不像增感剂，始终就那几种材料在使用。

......

处理完溶剂组需要的各种化学溶液，韩元先对其进行了检测，确认溶剂组符合要求才开始处理增感剂。

准备好材料，他进入储物间翻找出来一组玻璃容器。

看着这组落上了一些灰尘的玻璃容器, 韩元有些唏嘘，这还是三年前他为了提炼制备塑化剂时使用的设备。

因为整体容器组成相对特殊，在用完之后后续的化学实验就没有再用过了。

若不是今天需要制备增感剂，这组结构特殊的玻璃容器韩元都想不起来它的存在。

将翻出来的玻璃容器组清理干净，韩元检查了一下容器连接处的玻璃管和特殊材料，发现有些老化后进行了更换了。

重新组装好的设备新玻璃和老玻璃的状态异常分明，新替换上去的玻璃光亮透明，一眼就能看透，带着淡淡的反光。

而经历了时间的考验，那些占据了容器主体部分的老旧玻璃则带着一丝哑光感觉，虽然同样透明，但明显的可以看出区别。

当然，这些老旧玻璃的存在并不影响使用。

组装好容器，韩元拉过了镜头，道：“用于碳基芯片的光刻胶和用于硅基芯片上的光刻胶有所不同刚刚我已经讲过了。”

“而这其中，最大的区别是两种光刻胶中使用的‘增感剂’。”

“增感剂，又叫做光敏引发剂，它是一种能吸收辐射能，经激发发生光化学变化，产生具有引发聚合能力的活性中间体，自由基或阳离子的材料。”

“简而言之，就是它能吸收光刻机中‘极紫外光’的辐射能，然后让光刻胶整体发生化学变化。”

“而这种化学变化，会让光刻胶下面的晶圆产生变化，有的可能是让晶圆固化，有的可能是让晶圆腐蚀。”

“这也是光刻胶会被分为‘正负’两性的主要原因。”

顿了顿，韩元扭身从桌上拿起刚刚准备好的材料，接着道：“和硅基芯片使用安息香及其衍生物、苯乙酮衍生物、芳香酮类化合物作为光敏引发剂不同。”

“碳基芯片因为晶圆材料使用的是石墨烯单晶材料，对那些原本可以用作碳基芯片光敏引发剂的材料都具有相当强的抗性。”

“所以使用硅基芯片的光敏引发剂作为碳基芯片的增感剂是不行的，我需要重新进行配置一种。”

“在经过思考和实践，根据石墨烯单晶材料的特性，适合用作光敏引发剂的材料并不多。”

“其中最适合的，是一种‘4-三甲基戊基膦氧化合物和75%的a-羟基酮乙腈溶液组成的混合物’。”