一种在光刻胶表面镀氧化石墨烯的电镀方法及基板材料技术

本发明专利技术适用于电化学，提供了一种在光刻胶表面镀氧化石墨烯的电镀方法及基板材料，包括通过旋涂法将光刻胶溶液旋涂在基板材料上；对旋涂后的所述基板材料进行烘烤干燥；将所述基板材料置于电镀装置的阳极上，并将所述基板材料浸入氧化石墨烯水溶液中；对所述基板材料进行电镀；对电镀后的所述基板材料进行烘烤干燥。本发明专利技术所提供的方法能够提高光刻胶层中的含碳量，进而提高了光刻胶层的抗刻蚀能力，并且避免了将氧化石墨烯直接加入光刻胶中混合所造成的结合力不强、不稳定等问题。不稳定等问题。不稳定等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种在光刻胶表面镀氧化石墨烯的电镀方法及基板材料


[0001]本专利技术属于电化学
，尤其涉及一种在光刻胶表面镀氧化石墨烯的电镀方法及基板材料。

技术介绍

[0002]甲基丙烯酸酯由于其高透明性在Arf光刻胶中，得到了广泛的研究。为了满足光刻胶的特性，需要结合各种功能性物质。其中一项功能为抗刻蚀能力。而在干法刻蚀中，光刻胶的抗刻蚀能力主要是由整体材料中的含碳量所决定的。简单来说，碳含量越多其抗刻蚀的能力越强，不至于在刻蚀时，光刻胶层损失量太大。
[0003]传统方法是通过在聚合光刻胶树脂时，接上含碳量特别大的基团，如苯环，金刚烷等，来提高抗刻蚀能力。但是这种大基团存在在聚合时因为位阻大，不易进行取代，或者接上去的基团含量较低等问题。
[0004]氧化石墨烯作为新型化合物，其优良的导电、导热性、机械性能强等优点受到广泛的研究。由于氧化石墨烯也具有纯碳结构，所以比较适合来提高光刻胶的抗刻蚀能力。但是如果将氧化石墨烯直接加入光刻胶中混合，可能由于氧化石墨烯与光刻胶之间结合力不强，出现不稳定等问题。因此，需要一种既能形成复合材料，以保证材料的稳定性，又能提高光刻胶的含碳量以提高抗刻蚀能力的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种在光刻胶表面镀氧化石墨烯的电镀方法，旨在解决光刻胶的抗刻蚀能力较低的问题。
[0006]本专利技术实施例是这样实现的，包括以下步骤：
[0007]通过旋涂法将光刻胶溶液旋涂在基板材料上；
[0008]对旋涂后的所述基板材料进行烘烤干燥；
[0009]将所述基板材料置于电镀装置的阳极上，并将所述基板材料浸入氧化石墨烯水溶液中；
[0010]对所述基板材料进行电镀；
[0011]对电镀后的所述基板材料进行烘烤干燥。
[0012]更进一步地，在所述将所述基板材料置于电镀装置的阳极上，并将所述基板材料浸入氧化石墨烯水溶液中的步骤之前，还包括：
[0013]将氧化石墨烯分散在水中，配成氧化石墨烯水溶液；
[0014]在所述氧化石墨烯水溶液中滴加氨水，直至所述氧化石墨烯水溶液的pH值为8。
[0015]更进一步地，在所述将所述基板材料置于电镀装置的阳极上，并将所述基板材料浸入氧化石墨烯水溶液中的步骤中，所述氧化石墨烯水溶液中的氧化石墨烯浓度为1～10mg/mL。
[0016]更进一步地，所述氧化石墨烯是通过Brodie法，Staudenmaier法或者Hummers法制
备的。
[0017]更进一步地，在所述对所述基板材料进行电镀的步骤中，具体包括：
[0018]通过循环伏安法对所述基板材料进行电镀，所述电镀的电镀电压设置为1～5V，电镀时间为30秒。
[0019]更进一步地，在所述通过旋涂法将光刻胶溶液旋涂在基板材料上的步骤中，所述光刻胶溶液是甲基丙烯酸系的光刻胶溶液，所述光刻胶溶液的浓度为10％。
[0020]更进一步地，在所述通过旋涂法将光刻胶溶液旋涂在基板材料上的步骤中，所述基板材料是硅片，所述旋涂法的转数为1000rpm。
[0021]更进一步地，在所述对旋涂后的所述基板材料进行烘烤干燥的步骤中，所述基板材料在100～200℃的环境中烘烤干燥60秒；
[0022]在所述对电镀后的所述基板材料进行烘烤干燥的步骤中，所述基板材料在200℃的环境中烘烤干燥60秒。
[0023]更进一步地，在所述对电镀后的所述基板材料进行烘烤干燥的步骤之后，还包括：对所述基板材料进行干法刻蚀，并测量刻蚀速率。
[0024]本专利技术实施例还提供一种基板材料，在所述基板材料上旋涂有光刻胶层，所述光刻胶层上电镀有氧化石墨烯镀层。
[0025]本专利技术所提供的在光刻胶表面镀氧化石墨烯的电镀方法及基板材料所提供的有益技术效果包括：通过旋涂法将光刻胶溶液旋涂在基板材料上，再将上述基板材料置于电镀装置的阳极上，然后将基板材料浸入氧化石墨烯水溶液中进行电镀，能够在基板材料上的光刻胶层上电镀一层氧化石墨烯，从而提高光刻胶层中的含碳量，进而提高了光刻胶层的抗刻蚀能力，并且避免了将氧化石墨烯直接加入光刻胶中混合所造成的结合力不强、不稳定等问题。
附图说明
[0026]图1是本专利技术中一种实施方式的流程图；
[0027]图2是本专利技术中另一种实施方式的流程图。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0029]在本专利技术说明书的上下文中，“石墨”是指由许多彼此层叠的扁平层形成的碳，上述各个扁平层由sp2杂化碳原子的稠合六元环形成。
[0030]具体地，“石墨烯”应理解为意指具有石墨结构的单碳层，即呈六边形排列的由6个sp2杂化碳原子组成的稠合环的单层碳材料。然而，在本申请说明书中，“石墨烯”也指由一层或者多层呈六边形排列的由6个sp2杂化碳原子组成的稠合环形成的材料。
[0031]氧化石墨烯(graphene oxide)是石墨烯的氧化物，一般用GO表示，其颜色为棕黄色。因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。
[0032]具体地，在本申请说明书中，“氧化石墨烯”应理解为意指具有单层或者多层的三维结构，其中单个层由用羰基、羧基、醇基和环氧基部分官能化的稠合C6环形成。此处，上述单个层不再如石墨中的扁平那样扁平，而是根据氧化程度以之字形部分或完全突出于平面。
[0033]在本专利技术的一个实施方式中，如图1所示，提供了一种在光刻胶表面镀氧化石墨烯的电镀方法，具体包括以下步骤：
[0034]S01：通过旋涂法将光刻胶溶液旋涂在基板材料上。
[0035]具体地，上述基板材料也可称为衬底材料、基片材料，是制造半导体元件及印制电路板的基础材料，该基板材料一般是从达到半导体制造所需要的纯度的单晶材料上切下的薄片，并且将其表面进行过抛光。上述基板材料可以包括单晶硅片、单晶锗片、碳化硅片、氮化硅片以及氧化铝(蓝宝石)片等任意用于半导体制造的基板材料。在一个具体的实施方式中，使用硅片作为上述基板材料。需要指出的是，该实施方式仅作为示例，并不构成对本专利技术的任何限定，本方法所提供的电镀方法也可以适用于任意用于半导体制造工艺中所涉及的基板材料。
[0036]具体地，通过旋涂法将预先配制好的光刻胶溶液涂布在上述基板材料上，上述旋涂法具体包括两个过程：低速滴胶/静止滴胶和高速匀胶。离心加速度会使光刻胶溶液很快地匀开，然后多余的光刻胶溶液被甩离基板材料，在整个基板材料上形成一层均匀的薄膜。在一个具体的实施方式中，所述光刻胶溶液是甲基丙烯酸系的光刻胶溶液，所述光刻胶溶液的浓度为10％。需要指出的是，该实施方式仅作为示例，并不构成对本专利技术的任何限定，本方法所提供的电镀方法也可以适用于其他用于半导体制造工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在光刻胶表面镀氧化石墨烯的电镀方法，其特征在于，包括以下步骤：通过旋涂法将光刻胶溶液旋涂在基板材料上；对旋涂后的所述基板材料进行烘烤干燥；将所述基板材料置于电镀装置的阳极上，并将所述基板材料浸入氧化石墨烯水溶液中；对所述基板材料进行电镀；对电镀后的所述基板材料进行烘烤干燥。2.根据权利要求1所述的电镀方法，其特征在于：在所述将所述基板材料置于电镀装置的阳极上，并将所述基板材料浸入氧化石墨烯水溶液中的步骤之前，还包括：将氧化石墨烯分散在水中，配成氧化石墨烯水溶液；在所述氧化石墨烯水溶液中滴加氨水，直至所述氧化石墨烯水溶液的pH值为8。3.根据权利要求1或2所述的电镀方法，其特征在于：在所述将所述基板材料置于电镀装置的阳极上，并将所述基板材料浸入氧化石墨烯水溶液中的步骤中，所述氧化石墨烯水溶液中的氧化石墨烯浓度为1～10mg/mL。4.根据权利要求3所述的电镀方法，其特征在于：所述氧化石墨烯是通过Brodie法，Staudenmaier法或者Hummers法制备的。5.根据权利要求3所述的电镀方法，其特征在于，在所述对所述基板材料进行电镀的步骤中，具体包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，卢汉林，马潇，顾大公，毛智彪，许从应，
申请(专利权)人：宁波南大光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：