光刻膠

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1959 年被發(fā)明以來(lái)就成為半導(dǎo)體工業(yè)核心的工藝材料之一。隨后光刻膠被改進(jìn)運(yùn)用到印制電路板的制造工藝,成為 PCB 生產(chǎn)的重要材料。

二十世紀(jì) 90 年代,光刻膠又被運(yùn)用到平板顯示的加工制作,對(duì)平板顯示面板的大尺寸化、高精細(xì)化、彩色化起到了重要的推動(dòng)作用。

在半導(dǎo)體制造業(yè)從微米級(jí)、亞微米級(jí)、深亞微米級(jí)進(jìn)入到納米級(jí)水平的過(guò)程中,光刻膠也起著舉足輕重的作用。

總結(jié)來(lái)說(shuō),光刻膠產(chǎn)品種類多、專用性強(qiáng),需要長(zhǎng)期技術(shù)積累,對(duì)企業(yè)研發(fā)人員素質(zhì)、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)儲(chǔ)備等都具有極高要求,企業(yè)需要具備光化學(xué)、有機(jī)合成、高分子合成、精制提純、微量分析、性能評(píng)價(jià)等技術(shù),具有極高的技術(shù)壁壘。

光刻膠的組成

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樹(shù)脂( resin/polymer)，光刻膠中不同材料的粘合劑，給與光刻膠的機(jī)械與化學(xué)性質(zhì)( 如粘附性、膠膜厚度、熱穩(wěn)定性等);感光劑，感光劑對(duì)光能發(fā)生光化學(xué)反應(yīng);溶劑(Solvent),保持光刻膠的液體狀態(tài),使之具有良好的流動(dòng)性;添加劑( Additive )，用以改變光刻膠的某些特性，如改善光刻膠發(fā)生反射而添加染色劑等。負(fù)性光刻膠。樹(shù)脂是聚異戊二烯，一-種天然的橡膠;溶劑是;感光劑是一種經(jīng)過(guò)曝光后釋放出氮?dú)獾墓饷魟?，產(chǎn)生的自由基在橡膠分子間形成交聯(lián)。從而變得不溶于顯影液。負(fù)性光刻膠在曝光區(qū)由溶劑引起泡漲;曝光時(shí)光刻膠容易與氮?dú)夥磻?yīng)而抑制交聯(lián)。

光刻膠分類

1、負(fù)性光刻膠

主要有聚酸系(聚酮膠)和環(huán)化橡膠系兩大類，前者以柯達(dá)公司的KPR為代表，后者以O(shè)MR系列為代表。

2、正性光刻膠

主要以重氮醒為感光化臺(tái)物，以酚醛樹(shù)脂為基本材料。的有AZ-1350系列。正膠的主要優(yōu)點(diǎn)是分辨率高，缺點(diǎn)是靈敏度、耐刻蝕性和附著性等較差。

3、負(fù)性電子束光刻膠

為含有環(huán)氧基、乙烯基或環(huán)硫化物的聚合物。 的是COP膠，典型特性:靈敏度0.3~0.4μC/cm^2 (加速電壓10KV時(shí))、分辨率1.0um、 對(duì)比度0.95。限制分辨率

的主要因素是光刻膠在顯影時(shí)的溶脹。

4、正性電子束光刻膠

主要為甲酯、烯砜和重氮類這三種聚合物。的是PMMA膠，典型特性:靈敏度40~ 80μC/cm^2 (加速電壓20KV時(shí))、分辨率0.1μm、 對(duì)比度2~3。

PMMA膠的主要優(yōu)點(diǎn)是分辨率高。主要缺點(diǎn)是靈敏度低，此外在高溫下易流動(dòng)，耐干法刻蝕性差。

光刻膠的成分

樹(shù)脂:光刻樹(shù)脂是一種惰性的聚合物基質(zhì) ,是用來(lái)將其他材料聚合在一-起的粘合劑。 光刻膠的粘附性、膠膜厚度等都是樹(shù)脂給的。

感光劑:感光劑是光刻膠的核心部分，他對(duì)光形式的輻射能,特別在紫外區(qū)會(huì)發(fā)生反應(yīng)。曝光時(shí)間、光源所發(fā)射光線的強(qiáng)，度都根據(jù)感光劑的特性選擇決定的。

溶劑:光刻膠中容量較大的成分，感光劑和添加劑都是固體物質(zhì)，為了方便均勻的涂覆,要將他們加入溶劑進(jìn)行溶解,形成液態(tài)物質(zhì)，并且使之具有良好的流動(dòng)性，可以通過(guò)選擇方式涂布在waf er表面。

添加劑:用以改變光刻膠的某些特性,如改善光刻膠發(fā)生反射而添加染色劑。

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