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光刻胶又称光致抗蚀剂,是光刻工艺的关键化学品,主要利用光化学反应将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上,被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作,下游主要用于集成电路、面板和分立器件的微细加工,同时在 led、光伏、磁头及精密传感器等制作过程中也有广泛应用,是微细加工技术的关键性材料。光刻胶的主要成分为树脂、单体、光引发剂及添加助剂四类。其中,树脂约占 50%,单体约占35%,光引发剂及添加助剂约占15%。
正性光刻胶和负性光刻胶
光刻胶可依据不同的产品标准进行分类。按照化学反应和显影的原理,光刻胶可分为正性光刻胶和负性光刻胶。如果显影时未-部分溶解于显影液,形成的图形与掩膜版相反,称为负性光刻胶;如果显影时-部分溶解于显影液,形成的图形与掩膜版相同,称为正性光刻胶。
在实际运用过程中,由于负性光刻胶在显影时容易发生变形和膨胀的情况,一般情况下分辨率只能达到 2 微米,因此正性光刻胶的应用更为广泛。
光刻加工工艺中为了图形转移,辐照必须作用在光刻胶上,通过改变光刻胶材料的性质,使得在完成光刻工艺后,光刻版图形被在圆片的表面。而加工前,如何选用光刻胶在很大程度上已经决定了光刻的精度。尽管正性胶的分辨力是的,但实际应用中由于加工类型、加工要求、加工成本的考虑,需要对光刻胶进行合理的选择。
划分光刻胶的一个基本的类别是它的极性。光刻胶在-之后,被浸入显影溶液中。在显影过程中,正性光刻胶曝过光的区域溶解得要快得多。理想情况下,未-的区域保持不变。负性光刻胶正好相反,在显影剂中未-的区域将溶解,而-的区域被保留。正性胶的分辨力往往是的,因此在ic制造中的应用更为普及,但mems系统中,由于加工要求相对较低,光刻胶需求量大,负性胶仍有应用市场。
1、负性光刻胶
主要有聚酸系(聚酮胶)和环化橡胶系两大类,前者以柯达公司的kpr为代表,后者以omr系列为代表。
2、正性光刻胶
主要以-醒为感光化台物,以酚醛树脂为基本材料。的有az-1350系列。正胶的主要优点是分辨率高,缺点是灵敏度、耐刻蚀性和附着性等较差。
3、负性电子束光刻胶
为含有环-、乙烯基或环-物的聚合物。 的是cop胶,典型特性:灵敏度0.3~0.4μc/cm2 (加速电压10kv时)、分辨率1.0um、 对比度0.95。-分辨率
的主要因素是光刻胶在显影时的溶胀。
4、正性电子束光刻胶
主要为-、烯砜和-类这三种聚合物。的是pmma胶,典型特性:灵敏度40~ 80μc/cm2 (加速电压20kv时)、分辨率0.1μm、 对比度2~3。
pmma胶的主要优点是分辨率高。主要缺点是灵敏度低,此外在高温下易流动,耐干法刻蚀性差。
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