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負性光刻膠原理

又稱光致抗蝕劑，是一種由感光樹脂、增感劑（見光譜增料）和溶劑三種主要成分組成的對光敏感的混合液體。

原理

光刻膠在接受一定波長的光或者射線時,會相應的發生一種光化學反應或者激勵作用。光化學反應中的光吸收是在化學鍵合中起作用的處于原子外層的電子由基態轉入激勵態時引起的。對于有機物，基態與激勵態的能量差為3~6eV，相當于該能量差的光(即波長為0.2~0.4μm的光)被有機物強烈吸收，使在化學鍵合中起作用的電子轉入激勵態。化學鍵合在受到這種激勵時，或者分離或者改變鍵合對象，發生化學變化。電子束、X射線及離子束(即被加速的粒子)注入物質后，因與物質具有的電子相互作用，能量逐漸消失。電子束失去的能量轉移到物質的電子中，因此生成激勵狀態的電子或二次電子或離子。這些電子或離子均可誘發光刻膠的化學反應。

光刻膠概況

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光刻膠又稱光致抗蝕劑,是光刻工藝的關鍵化學品,主要利用光化學反應將所需要的微細圖形從掩模版轉移到待加工基片上,被廣泛應用于光電信息產業的微細圖形線路的加工制作,下游主要用于集成電路、面板和分立器件的微細加工,同時在 LED、光伏、磁頭及精密傳感器等制作過程中也有廣泛應用,是微細加工技術的關鍵性材料。光刻膠的主要成分為樹脂、單體、光引發劑及添加助劑四類。其中,樹脂約占 50%,單體約占35%,光引發劑及添加助劑約占15%。

光刻膠應用

光刻膠是一種具有光化學敏感性的功能性化學材料，是由光引發劑（包括光增感劑、光致產酸劑）、光刻膠樹脂、單體（活性稀釋劑）、溶劑和其他助劑組成的對光敏感的混合液體，其中，樹脂約占50%，單體約占35%。它能通過光化學反應改變自身在顯影液中的溶解性，通過將光刻膠均勻涂布在硅片、玻璃和金屬等不同的襯底上，利用它的光化學敏感性，通過曝光、顯影、刻蝕等工藝過程，將設計在掩膜版上的圖形轉移到襯底上。

光刻膠常被稱為是精細化工行業技術壁壘的材料，是因為微米級乃至納米級的圖形加工對其專用化學品的要求極高，不僅化學結構特殊，品質要求也很苛刻，所以生產工藝復雜，需要長期的技術積累。

被廣泛應用于光電信息產業的微細圖形線路的加工制作，是電子制造領域的關鍵材料之一。下游主要用于集成電路、面板和分立器件的微細加工，同時在LED、光伏、磁頭及精密傳感器等制作過程中也有廣泛應用，是微細加工技術的關鍵性材料。

光刻膠相關知識

光刻開始于一種稱作光刻膠的感光性液體的應用。圖形能被映射到光刻膠上，然后用一個developer就能做出需要的模板圖案。光刻膠溶液通常被旋轉式滴入wafer。如圖2.5所示，wafer被裝到一個每分鐘能轉幾千轉的轉盤上。幾滴光刻膠溶液就被滴到旋轉中的wafer的中心，離心力把溶液甩到表面的所有地方。光刻膠溶液黏著在wafer上形成一層均勻的薄膜。多余的溶液從旋轉中的wafer上被甩掉。薄膜在幾秒鐘之內就縮到它后期的厚度，溶劑很快就蒸發掉了，wafer上就留下了一薄層光刻膠。然后通過烘焙去掉后面剩下的溶劑并使光刻膠變硬以便后續處理。鍍過膜的wafer對特定波成的光線很敏感，特別是紫外（UV）線。相對來說他們仍舊對其他波長的，包括紅，橙和黃光不太敏感。所以大多數光刻車間有特殊的黃光系統。

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