什么是光刻膠

光刻膠又稱光致抗蝕劑，由感光樹脂、增感劑和溶劑三種主要成分組成的對光敏感的混合液體。感光樹脂經(jīng)光照后，在曝光區(qū)能很快地發(fā)生光固化反應(yīng)，使得這種材料的物理性能，特別是溶解性、親合性等發(fā)生明顯變化。經(jīng)適當(dāng)?shù)娜軇┨幚?，溶去可溶性部分，得到所需圖像。光刻膠廣泛用于印刷電路和集成電路的制造以及印刷制版等過程。光刻膠的技術(shù)復(fù)雜，品種較多。根據(jù)其化學(xué)反應(yīng)機理和顯影原理，可分負(fù)性膠和正性膠兩類。光照后形成不可溶物質(zhì)的是負(fù)性膠；反之，對某些溶劑是不可溶的，經(jīng)光照后變成可溶物質(zhì)的即為正性膠。基于感光樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)，光刻膠可以分為三種類型。①光聚合型，采用烯類單體，在光作用下生成自由基，自由基再進一步引發(fā)單體聚合，最后生成聚合物，具有形成正像的特點。②光分解型，采用含有疊氮醌類化合物的材料，經(jīng)光照后,會發(fā)生光分解反應(yīng),由油溶性變?yōu)樗苄裕梢灾瞥烧阅z。③光交聯(lián)型，采用聚乙烯醇月桂酸酯等作為光敏材料,在光的作用下,其分子中的雙鍵被打開，并使鏈與鏈之間發(fā)生交聯(lián)，形成一種不溶性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而起到抗蝕作用，這是一種典型的負(fù)性光刻膠。

 

二、光刻膠的主要技術(shù)參數(shù) 

a、分辨率（resolution）。區(qū)別硅片表面相鄰圖形特征的能力。一般用關(guān)鍵尺寸（CD，Critical Dimension）來衡量分辨率。形成的關(guān)鍵尺寸越小，光刻膠的分辨率越好。

b、對比度（Contrast）。指光刻膠從曝光區(qū)到非曝光區(qū)過渡的陡度。對比度越好，形成圖形的側(cè)壁越陡峭，分辨率越好。

c、敏感度（Sensitivity）。光刻膠上產(chǎn)生一個良好的圖形所需一定波長光的最小能量值（或最小曝光量）。單位：毫焦/平方厘米或mJ/cm2。光刻膠的敏感性對于波長更短的深紫外光（DUV）、極深紫外光（EUV）等尤為重要。

d、粘滯性/黏度 （Viscosity）。衡量光刻膠流動特性的參數(shù)。粘滯性隨著光刻膠中的溶劑的減少而增加；高的粘滯性會產(chǎn)生厚的光刻膠；越小的粘滯性，就有越均勻的光 刻膠厚度。光刻膠的比重（SG，Specific Gravity）是衡量光刻膠的密度的指標(biāo)。它與光刻膠中的固體含量有關(guān)。較大的比重意味著光刻膠中含有更多的固體，粘滯性更高、流動性更差。粘度的單 位：泊（poise），光刻膠一般用厘泊（cps，厘泊為1%泊）來度量。百分泊即厘泊為絕對粘滯率；運動粘滯率定義為：運動粘滯率=絕對粘滯率/比重。 單位：百分斯托克斯（cs）＝cps/SG。

e、粘附性（Adherence）。表征光刻膠粘著于襯底的強度。光刻膠的粘附性不足會導(dǎo)致硅片表面的圖形變形。光刻膠的粘附性必須經(jīng)受住后續(xù)工藝（刻蝕、離子注入等）。

f、抗蝕性（Anti-etching）。光刻膠必須保持它的粘附性，在后續(xù)的刻蝕工序中保護襯底表面。耐熱穩(wěn)定性、抗刻蝕能力和抗離子轟擊能力。

g、表面張力（Surface Tension）。液體中將表面分子拉向液體主體內(nèi)的分子間吸引力。光刻膠應(yīng)該具有比較小的表面張力，使光刻膠具有良好的流動性和覆蓋。

h、存儲和傳送（Storage and Transmission）。能量（光和熱）可以激活光刻膠。應(yīng)該存儲在密閉、低溫、不透光的盒中。同時必須規(guī)定光刻膠的閑置期限和存貯溫度環(huán)境。一旦超過存儲時間或較高的溫度范圍，負(fù)膠會發(fā)生交聯(lián)，正膠會發(fā)生感光延遲。

 

• 光刻膠的應(yīng)用

模擬半導(dǎo)體（Analog Semiconductors）

發(fā)光二極管（Light-Emitting Diodes LEDs）

微機電系統(tǒng)（Microelectromechanical Systems MEMS）

太陽能光伏（Solar Photovoltaics PV）

微流道和生物芯片（Microfluidics & Biochips）

光電子器件/光子器件（Optoelectronics/Photonics）

封裝（Packaging）

 

• 乳酸乙酯在光刻膠中的應(yīng)用

   1、做光刻膠的溶劑，主要是代替PMA、PM.

?PMA介紹

‚PM介紹

 

   2、做光刻膠的清洗液，代替NMP.

?光刻膠在IC行業(yè)的應(yīng)用，只要是有集成電路，它就會有光刻膠。另外，使用光刻膠的過程中，它有個清洗多余光刻膠的過程，這個清洗的過程，是用光刻膠蝕刻以后，用水和堿溶液清洗，但是在水和堿溶液清洗之前，有個中間的過渡過程，以前是用NMP來清洗，但是由于NMP有毒性，最近換成乳酸酯來清洗。這是在集成電路中的應(yīng)用。所以一般提供光刻膠，也會提供清洗液。所以做光刻膠和做光刻膠的清洗液用乳酸酯來替代是一個產(chǎn)品的組合。

 

    除集成電路以外，還有一個顯示器行業(yè)，LCD行業(yè)，主要是往兩塊玻璃板中間灌液晶，然后使用封裝膠封裝。封裝過后需要切邊，清洗，它也需要用乳酸酯來清洗，以前用NMP，現(xiàn)在用乳酸酯替代。它的的主要好處同樣是NMP有毒，對環(huán)境有污染。乳酸酯是對人體無毒的，對環(huán)境無害的。

 

   雖然乳酸酯的成本可能會高點，但是乳酸酯加上清洗回收工藝，基本通過回收液精餾能回收90%左右，補充清洗損耗的10%，精餾和純化的過程只需要$0.5/kg左右的成本，整個回收下來它是合算的。這樣供應(yīng)給清洗廠有一個價格，拿回來回收，重新蒸發(fā)，既解決了客戶的環(huán)保問題，又降低了生產(chǎn)成本，長期循環(huán)利用，是一個非常好的方案。