光刻胶用酚醛树脂

A. 光刻胶的作用原理和用途

光刻胶的作用原理和用途
光刻胶的作用是通过紫外光的照射，使光刻胶固化，用版溶剂洗掉未固权化的树脂，然后将无树脂地方的铜板腐蚀掉，形成电路。光刻胶又叫做电子油墨，其成分包括光固化树脂和热固化树脂。光固化树脂可以和紫外光作用固化，从而避免被溶剂洗掉，热固化树脂可以通过加热进一步固化，完全固化后的树脂，可以对电炉起良好的保护作用。

B. 光刻胶的作用

光刻开始于一种称作光刻胶的感光性液体的应用。图形能被映射到光刻胶上，然后用一个developer就能做出需要的模板图案。光刻胶又称光致抗蚀剂，是以智能管感光材料，在光的照射与溶解度发生变化。
光刻胶成份
光刻胶通常有三种成分：感光化合物、基体材料和溶剂。在感光化合物中有时还包括增感剂。根据光刻胶按照如何响应紫外光的特性可以分为两类：负性光刻胶和正性光刻胶。
1、负性光刻胶
主要有聚肉桂酸系（聚酯胶）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
主要以重氮醌为感光化合物，以酚醛树脂为基体材料。最常用的有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。
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光刻胶的特点
1、在光的照射下溶解速率发生变化，利用曝光区与非曝光区的溶解速率差来实现图形的转移；
2、溶解抑制/溶解促进共同作用；
3、作用的机理因光刻胶胶类型不同而不同；
光刻胶的主要技术参数
1、分辨率：区别硅片表面相邻图形特性的能力，一般用关键尺寸来衡量分辨率。形成的关键尺寸越小，光刻胶的分辨率越好。
2、对比度：指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。对比度越好，形成图形的侧壁越陡峭，分辨率越好。
3、敏感度：光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长的最小能量值（或最小曝光量）。单位：毫焦/平方厘米或mJ/cm2。光刻胶的敏感性对于波长更短的深紫外光（DUV）、极深紫外光（EUV）等尤为重要。
4、粘滞性/黏度：衡量光刻胶流动特性的参数。粘滞性随着光刻胶中的溶剂的减少而增加；高的粘滞性会产生厚的光刻胶；越小的粘滞性，就有越均匀的光刻胶厚度。
5、粘附性：表征光刻胶粘着于衬底的强度。光刻胶的粘附性不足会导致硅片表面的图形变形。
6、抗蚀性：光刻胶必须保持它的粘附性，在后续的刻蚀工序中保护衬底表面。
7、表面张力：液体中将表面分子拉向液体主体内的分子间吸引力。光刻胶应该具有比较小的表面张力，使光刻胶具有良好的流动性和覆盖。
8、存储和传送：能量可以激活光刻胶。应该存储在密闭、低温、不透光的盒中。同时必须规定光刻胶的闲置期限和存贮温度环境。
光刻胶的主要作用
1、将掩膜板上的图形转移到硅片表面的氧化层；
2、在后续工序中，保护下面的材料（刻蚀或离子注入）。

C. 什么是光刻胶以及光刻胶的种类

光刻胶是一种有机化合物，它受紫外光曝光后，在显影液中的溶解度会发生变化。一般光刻胶以液态涂覆在硅片表面上，曝光后烘烤成固态。 1、光刻胶的作用： a、将掩膜板上的图形转移到硅片表面的氧化层中； b、在后续工序中，保护下面的材料（刻蚀或离子注入）。2、光刻胶的物理特性参数： a、分辨率（resolution）。区别硅片表面相邻图形特征的能力。一般用关键尺寸（CD，Critical Dimension）来衡量分辨率。形成的关键尺寸越小，光刻胶的分辨率越好。 b、对比度（Contrast）。指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。对比度越好，形成图形的侧壁越陡峭，分辨率越好。 c、敏感度（Sensitivity）。光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长光的最小能量值（或最小曝光量）。单位：毫焦/平方厘米或mJ/cm2。光刻胶的敏感性对于波长更短的深紫外光（DUV）、极深紫外光（EUV）等尤为重要。 d、粘滞性/黏度（Viscosity）。衡量光刻胶流动特性的参数。粘滞性随着光刻胶中的溶剂的减少而增加；高的粘滞性会产生厚的光刻胶；越小的粘滞性，就有越均匀的光刻胶厚度。光刻胶的比重（SG，Specific Gravity）是衡量光刻胶的密度的指标。它与光刻胶中的固体含量有关。较大的比重意味着光刻胶中含有更多的固体，粘滞性更高、流动性更差。粘度的单位：泊（poise），光刻胶一般用厘泊（cps，厘泊为1%泊）来度量。百分泊即厘泊为绝对粘滞率；运动粘滞率定义为：运动粘滞率=绝对粘滞率/比重。单位：百分斯托克斯（cs）＝cps/SG。 e、粘附性（Adherence）。表征光刻胶粘着于衬底的强度。光刻胶的粘附性不足会导致硅片表面的图形变形。光刻胶的粘附性必须经受住后续工艺（刻蚀、离子注入等）。 f、抗蚀性（Anti-etching）。光刻胶必须保持它的粘附性，在后续的刻蚀工序中保护衬底表面。耐热稳定性、抗刻蚀能力和抗离子轰击能力。 g、表面张力（Surface Tension）。液体中将表面分子拉向液体主体内的分子间吸引力。光刻胶应该具有比较小的表面张力，使光刻胶具有良好的流动性和覆盖。 h、存储和传送（Storage and Transmission）。能量（光和热）可以激活光刻胶。应该存储在密闭、低温、不透光的盒中。同时必须规定光刻胶的闲置期限和存贮温度环境。一旦超过存储时间或较高的温度范围，负胶会发生交联，正胶会发生感光延迟。3、光刻胶的分类 a、根据光刻胶按照如何响应紫外光的特性可以分为两类：负性光刻胶和正性光刻胶。 负性光刻胶（Negative Photo Resist）。最早使用，一直到20世纪70年代。曝光区域发生交联，难溶于显影液。特性：良好的粘附能力、良好的阻挡作用、感光速度快；显影时发生变形和膨胀。所以只能用于2μm的分辨率。 正性光刻胶（Positive Photo Resist）。20世纪70年代，有负性转用正性。正性光刻胶的曝光区域更加容易溶解于显影液。特性：分辨率高、台阶覆盖好、对比度好；粘附性差、抗刻蚀能力差、高成本。 b、根据光刻胶能形成图形的最小光刻尺寸来分：传统光刻胶和化学放大光刻胶。 传统光刻胶。适用于I线（365nm）、H线（405nm）和G线（436nm），关键尺寸在0.35μm及其以上。 化学放大光刻胶（CAR，Chemical Amplified Resist）。适用于深紫外线（DUV）波长的光刻胶。KrF（248nm）和ArF（193nm）。4、光刻胶的具体性质 a、传统光刻胶：正胶和负胶。光刻胶的组成：树脂（resin/polymer），光刻胶中不同材料的粘合剂，给与光刻胶的机械与化学性质（如粘附性、胶膜厚度、热稳定性等）；感光剂，感光剂对光能发生光化学反应；溶剂（Solvent），保持光刻胶的液体状态，使之具有良好的流动性；添加剂（Additive），用以改变光刻胶的某些特性，如改善光刻胶发生反射而添加染色剂等。 负性光刻胶。树脂是聚异戊二烯，一种天然的橡胶；溶剂是二甲苯；感光剂是一种经过曝光后释放出氮气的光敏剂，产生的自由基在橡胶分子间形成交联。从而变得不溶于显影液。负性光刻胶在曝光区由溶剂引起泡涨；曝光时光刻胶容易与氮气反应而抑制交联。 正性光刻胶。树脂是一种叫做线性酚醛树脂的酚醛甲醛，提供光刻胶的粘附性、化学抗蚀性，当没有溶解抑制剂存在时，线性酚醛树脂会溶解在显影液中；感光剂是光敏化合物（PAC，Photo Active Compound），最常见的是重氮萘醌（DNQ），在曝光前，DNQ是一种强烈的溶解抑制剂，降低树脂的溶解速度。在紫外曝光后，DNQ在光刻胶中化学分解，成为溶解度增强剂，大幅提高显影液中的溶解度因子至100或者更高。这种曝光反应会在DNQ中产生羧酸，它在显影液中溶解度很高。正性光刻胶具有很好的对比度，所以生成的图形具有良好的分辨率。 b、化学放大光刻胶（CAR，Chemical Amplified Resist）。树脂是具有化学基团保护（t-BOC）的聚乙烯（PHS）。有保护团的树脂不溶于水；感光剂是光酸产生剂（PAG，Photo Acid Generator），光刻胶曝光后，在曝光区的PAG发生光化学反应会产生一种酸。该酸在曝光后热烘（PEB，Post Exposure Baking）时，作为化学催化剂将树脂上的保护基团移走，从而使曝光区域的光刻胶由原来不溶于水转变为高度溶于以水为主要成分的显影液。化学放大光刻胶曝光速度非常

D. 光刻胶的应用

模拟半导体（Analog Semiconctors）
发光二极管（Light-Emitting Diodes LEDs）
微机电系统（Microelectromechanical Systems MEMS）
太阳能光伏（Solar Photovoltaics PV）
微流道和生物芯片（Microfluidics & Biochips）
光电子器件/光子器件（Optoelectronics/Photonics）
封装（Packaging）

E. 光刻胶正胶与酒精反应吗

经过光反应后部分可以溶解，可以通过飞秒检测鉴定其结构和变化，正性光刻胶也称为正胶。正性光刻胶树脂是一种叫做线性酚醛树脂的酚醛甲醛，提供光刻胶的粘附性、化学抗蚀性，当没有溶解抑制剂存在时，线性酚醛树脂会溶解
在显影液中；感光剂是光敏化合，最常见的是重氮萘醌（DNQ）。在曝光前，DNQ是一种强烈的溶解抑制剂，降低树脂的溶解速度。在紫外曝光后，DNQ在光刻胶中化学

分解，成为溶解度增强剂，大幅提高显影液中的溶解度因子至100或者更高。这种曝光反应会在DNQ中产生羧酸，它在显影液中溶解度很高。正性光刻胶具有很
好的对比度，所以生成的图形具有良好的分辨率。

F. 在正性光刻胶中，常用的光敏材料有哪些

曝光区的偶氨

G. 光刻胶都有哪几种 都用在哪些工艺光刻胶去除剂又有几种

丙二醇甲醚醋酸酯等
半导体等
NaCO3等