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正性光刻膠的曝光機(jī)理

07/17 14:40
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知識(shí)星球(星球名:芯片制造與封測(cè)技術(shù)社區(qū),星球號(hào):63559049)里的學(xué)員問:正膠在曝光后,曝光部分會(huì)被顯影液除去,未曝光部分會(huì)被保留,機(jī)理是什么?可以講一講嗎

光刻膠的基本組成?

光刻膠主要是由感光劑,樹脂,溶劑,添加劑(增塑劑、表面活性劑、光敏穩(wěn)定劑等)。樹脂是光刻膠的基本骨架,對(duì)光不敏感。溶劑主要包括PGMEA,EGMEAD等,用于稀釋光刻膠,調(diào)整其粘度。感光劑主要是對(duì)于光能發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。

正性光刻膠的曝光原理?

以上圖為例,是某款正性光刻膠的反應(yīng)方程式:

1,第一步:感光劑的分解反應(yīng)

該款光刻膠所用的光引發(fā)劑為三苯基氯化硫鎓鹽,在紫外光(hv)的照射下,三苯基氯化硫鎓鹽分解生成三苯基硫基陽(yáng)離子和六氟銻陰離子(SbF6-),酸根離子以及自由基等。

2,樹脂的脫保護(hù)反應(yīng)

曝光前的樹脂是含有化學(xué)保護(hù)基團(tuán)的聚合物,樹脂在酸的催化作用下,發(fā)生脫保護(hù)反應(yīng)。保護(hù)基團(tuán)(如Boc基團(tuán),如下圖)被酸催化脫去,生成可溶于顯影液的產(chǎn)物(如羥基苯乙烯和二氧化碳)。

由于顯影液是堿性溶液,可以與生成的酸根離子反應(yīng),且樹脂的分解物容易溶解在水中,因此曝光部分更容易被除去,留下了未曝光的部分。

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