我們在使用光刻膠的時候往往關注的重點是光刻膠的性能，但是有時候我們會忽略光刻膠的保存和壽命問題，其實這個問題應該在我們購買光刻膠前就應該提出并規(guī)劃好。并且，在光刻過程中如果發(fā)現有異常情況發(fā)生，我們通常要考慮光刻膠是否過期失效了。接下來我們將介紹一下光刻膠保存和老化失效的基礎知識。
光刻膠的保存
光刻膠對光敏感，在光照或高溫條件下其性能會發(fā)生變化。光刻膠在儲存過程中會老化，因此通常保存在防光的棕色玻璃試劑瓶中（部分電子束膠由于對紫外波段不感光，有可能直接使用白色塑料瓶包裝），冷藏保存，并且紫外光刻膠只能在黃光（λ> 500 nm）下進行處理。通常一款光刻膠的失效日期和建議的存儲溫度會標注產品標簽上。如果保持在這些溫度下，未開封的光刻膠將穩(wěn)定到有效期（通常是生產后的2年，視產品不同略有不同）。通常光刻膠銷售時會有一個承諾有效日期，這個日期往往會小于瓶示質保期。需要區(qū)分。
溫度：對于絕大多數紫外光刻膠而言，通常建議的保存條件是5-10℃下保存（除制造商要求的特殊保存溫度外）。如果未打開的瓶子在低于最佳溫度的條件下（例如，在5 – 8°C的溫度下與建議的10 – 18°C的溫度相比）存儲，則可以使一些光刻膠，在超過其有效期限外還可以保持光刻膠的特性并使用。
如果頻繁打開光刻膠試劑瓶會導致溶劑蒸發(fā)，光刻膠會增稠并因此產生較厚的膜。對于膜厚為1.4 μm的光刻膠，僅損失1％的溶劑就已經導致4％的膜厚，因此帶來的影響是需要更高的曝光劑量。所以建議按照實際使用的量進行購買相應包裝規(guī)格的光刻膠。
如果已經購買了較大包裝的光刻膠，可以分裝在干凈的小瓶中，減小光刻膠開蓋次數，大瓶子應該密封好并保存于冷藏室中。另外，小瓶光刻膠可以使用錫箔紙包裹，并備注好相關信息存儲。瓶子的清洗步驟：①丙酮(去除有機雜質);②異丙醇(清洗污染的丙酮殘留物)。揮發(fā)較慢的異丙醇會破壞光刻膠，因此在裝入光刻膠之前必須保證瓶中無異丙醇殘留。
試劑瓶的選擇：只有合適的塑料(無染色的特氟龍，無增塑劑的HD-PE)或低鈉玻璃容器可用于儲存、轉移和分配光刻膠。光刻膠分裝后到使用前，根據粘度的不同，建議等待幾個小時，以便引入的氣泡能夠脫氣，從而避免在在涂膠時出現氣孔等缺陷。
稀釋：稀釋光刻膠會加速光刻膠的老化，因此建議合理計算使用稀釋膠的量，按需求稀釋，避免出現浪費。另外，稀釋應該盡快完成，避免引入顆粒污染物。最后和分裝一樣，稀釋的過程中不可避免的引入了氣泡，需要用過靜置一段時間，讓氣泡逸出后方可使用。
從冰箱中取出后，在任何情況下都不要立即打開瓶子，因為空氣中的水汽會凝結在過冷的光刻膠表面，后續(xù)會形成氣泡等缺陷。因此打開之前，應將瓶子在室溫中自然恢復至室溫再打開瓶蓋。
對于顯影液：水溶性顯影液應該防止冷凍，即使偶爾的非極端存儲條件也并不會導致顯影液失效。有機顯影液，請按照瓶示存儲條件存儲。對于一些對溫度感的有機溶劑如二甲基亞砜（DMSO）的熔點剛好低于室溫，所以可能會在較冷的房間里冷凍。解凍可能需要幾天時間，但解凍后產品仍可照常使用。
對于添加緩沖試劑的氫氟酸(BOE)，在較低溫度的環(huán)境下易結晶，當然這取決于氟化氫濃度。 解凍后BOE任然可以使用。但是由于這些小晶體在幾天后仍然存在，它們會沉淀在基片上并形成顆粒，所以處理時必須小心。
老化失效
在存儲過程中，光敏組分與酚醛樹酯的熱化學反應可能導致形成紅色偶氮染料，從而使光刻膠逐漸變暗。少量的染料已經使光刻膠充分變暗，但是不會嚴重影響光刻膠的性能。
儲存了數年的光刻膠并且已經超過質保期外的話，只能在相當大的限制下使用。這也適用于在過高溫度下存儲的光刻膠或 高度稀釋的光刻膠都會比正常情況下老化失效速度更快。其中一個不良結果就是由于光敏組分的沉淀而形成一定的顆粒。通過0.2 μm過濾器過濾只能在早期解決此問題。
從長遠來看，光敏組分越來越多地從光刻膠中沉淀出來，這不僅會導致顯影速度降低，而且還會產生更高的暗腐蝕和較低的附著力。如果在高溫下（例如夏季）長時間未按照建議存儲條件保存光刻膠，則可能會從感光成分中分離出氮氣。打開時，瓶子會發(fā)出嘶嘶聲并起泡沫。在這種情況下，應在瓶蓋稍微打開的情況下放置1-2天，直到光刻膠穩(wěn)定下來。如果不正確的存儲時間不是很長時間，還可以適當使用該光刻膠，但其工藝參數往往需要適當修改。
粘附性變化，光刻膠的粘附性損失是由于樹脂的化學變化造成的，在某些工藝中，可以通過優(yōu)化的襯底預處理和/或通過烘烤來補償。
厚度/粘度變化：如上所述，隨著使用時間的延長，每次打開瓶蓋都會使瓶子中填充的溶劑氣氛破壞掉，從而導致光刻膠溶劑的持續(xù)揮發(fā)（一般開蓋100次會有明顯的變化），甚至是1%的溶劑變化都會導致光刻膠的粘度變化，從而導致光刻膠越用越厚，不是特別嚴重的情況下，可以通過提高轉速來彌補。
顯影液的老化失效：通常紫外光刻膠的顯影液多為堿性顯影液如NaOH、KOH或TMAH基顯影液，其老化是由于吸收空氣中的co2，從而導致顯影液顯影速度變慢。因此我們建議儲存在封閉的原始容器中。 在開放的顯影容器中，可以選擇利用N2保護，如果條件不允許，其失效速度與容器的形狀等有關，不能一概而論。
帶光刻膠膜樣品的存放
涂膠的晶圓保存，在晶圓上并經過前烘的光刻膠膜可以在曝光前保存數周而不會降低曝光的質量。但是需要注意保存條件，避免紫外（含紫外光源）的曝光，避免顆粒等污染物吸附在襯底上，部分特殊光刻膠需要注意空氣氣氛中的氧化。
曝光后的光刻膠膜最為敏感，靈敏度會在3小時后降低約3%（相當于初始值），在24小時候降低約6%，在72小時后降低約8%。電子束膠相較于紫外膠更加穩(wěn)定。
顯影后的光刻膠，由于不再利用其光敏成分，可以存儲的時間會較顯影前能夠存儲更長的時間，但是需要注意后續(xù)使用過程中的溫度，過高的溫度會使得形成的圖形變形或者消失。

審核編輯 黃宇