光刻胶.docx

1、光刻胶4. 光刻胶光刻胶主要由树脂（Resin）、感光剂（Sensitizer）、溶剂（Solvent）及添加剂（Additive）等不同的材料按一定比例配制而成。其中树脂是粘合剂（ Binder），感光剂是一种光活性（Photoactivity）极强的化合物，它在光刻胶内的含量与树脂相当，两者同时溶解在溶剂中，以液态形式保存，以便于使用。4.1 光刻胶的分类 负胶1. 特点曝光部分会产生交联（Cross Linking），使其结构加强而不溶于现像液；而未曝光部分溶于现像液；经曝光、现像时，会有膨润现像，导致图形转移不良，故负胶一般不用于特征尺寸小于3um的制作中。2. 分类（按感光性树脂的化

2、学结构分类）常用的负胶主要有以下两类：聚肉桂酸酯类光刻胶 这类光刻胶的特点，是在感光性树脂分子的侧链上带有肉桂酸基感光性官能团。如聚乙烯醇肉桂酸酯（KPR胶）、聚乙烯氧乙基肉桂酸酯（OSR胶）等。聚烃类双叠氮类光刻胶 这种光刻胶又叫环化橡胶系光刻胶。它由聚烃类树脂（主要是环化橡胶）、双叠氮型交联剂、增感剂和溶剂配制而成。3. 感光机理1 肉桂酸酯类光刻胶KPR胶和OSR胶的感光性树脂分子结构如下：在紫外线作用下，它们侧链上的肉桂酰官能团里的炭炭双键发生二聚反应，引起聚合物分子间的交联，转变为不溶于现像液的物质。KPR胶的光化学交联反应式如下：这类光刻胶中的高分子聚合物，不仅能在紫外线作用下发生

3、交联，而且在一定温度以上也会发生交联，从而在现像时留下底膜，所以要严格控制前烘的温度与时间。2 聚烃类双叠氮类光刻胶这类光刻胶的光化学反应机理与前者不同，在紫外线作用下，环化橡胶分子中双键本身不能交联，必须有作为交联剂的双叠氮化合物参加才能发生交联反应。交联剂在紫外线作用下产生双自由基，它和聚烃类树脂相作用，在聚合物分子之间形成桥键，变为三维结构的不溶性物质。其光化学反应工程如下：首先，双叠氮交联剂按以下方式进行光化学分解反应：双叠氮交联剂分解后生成的双氮烯自由基极易与环化橡胶分子发生双键交联（加成）和炭氢取代反应，机理如下： 正胶1. 特点本身难溶于现像液，曝光后会离解成一种溶于现像液的结构

4、；解像度高，耐Dry Etch性强等。2. 分类（按感光性树脂的化学结构分类）目前正胶常用的主要指邻叠氮醌类光刻胶。胶中所含邻叠氮醌化合物的化学结构式为：3. 正胶成分4. 感光机理邻叠氮醌化合物经紫外线照射后，分解释放出N2，同时分子结构进行重排，产生环收缩作用，形成相应的五元环烯酮化合物，在经水解生成溶于现像液的物质。关于正胶现像机理有多种不同的说法，在光刻工艺技术现像部分6.3.4.现像机理中已作过详细的介绍，这里不再详述。正胶感光机理如下：未曝光部分与光刻胶（PAC）在现像液作用下以偶氮基结合，抑制树脂溶于现像液，机理如下：4.2 光刻胶的使用性能和光刻胶理化性能的关系光刻胶的使用性能

5、光刻胶的理化性质聚合物特性粘度水分增感剂浓度金属离子含量溶剂组成粘附性分辨率抗蚀性图像稳定性针孔光敏性涂层厚度4.3 理想光刻胶的要求光学特性照射能量的弥散小；吸收率大光化学特性感度高；成像反差大；不容易受周围气氛影响图形形成特性即使膜较厚，分辨率也高；图形边缘陡直尺寸重复性好；现像处理后，无残留底膜及边缘锯齿药品特性即使是膜薄，也很少有针孔等缺陷；对各种腐蚀剂的抗蚀性强；经各种药品处理不变质；易剥离，不易残留机械特性脆性小；与衬底的粘附性好；胶膜表面粘性小热特性在前烘中热底膜少；在后烘中没有尺寸变化大生产特性在材料质量、生产技术方面稳定，没有偏差；工艺宽容度大杂志不含有对元件特性有不良影响的

6、杂志4.4 光刻胶与安全溶剂4.5 光刻胶的历史和发展波长giKrFResist800 8900 3650 7500 7510 15A 52A9 3100 38A9 AR80TDVR PEXBallast2,3,4-Tri HBP2,3,4,4-Tetra HBPNon B.P.NQDNQDPAG（含有酸发生剂）SCUM 少多Particle 少 多较少无4.6 正胶和负胶的特性比较光刻胶正胶负胶项目（NQD系）（橡胶）解像度OX（23um）现像液引起膨胀感度低高脱落X密着性X（HMDS必要）凝胶易发生不发生耐湿刻性XO耐干刻性O前烘90100（dry air）85100（N）后烘110120（dry air）140160（N）感谢下载!欢迎您的下载，资料仅供参考