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光刻膠的應用

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模擬半導體（Analog Semiconductors）發光二極管（Light-Emitting Diodes LEDs）微機電系統（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）

負性光刻膠簡介

感光樹脂經光照后，在曝光區能很快地發生光固化反應，使得這種材料的物理性能，特別是溶解性、親合性等發生明顯變化。經適當的溶劑處理，溶去可溶性部分，得到所需圖像（見圖光致抗蝕劑成像制版過程）。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。光刻膠的技術復雜，品種較多。根據其化學反應機理和顯影原理，可分負性膠和正性膠兩類。光照后形成不可溶物質的是負性膠；反之，對某些溶劑是不可溶的，經光照后變成可溶物質的即為正性膠。利用這種性能，將光刻膠作涂層，就能在硅片表面刻蝕所需的電路圖形。基于感光樹脂的化學結構，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單體聚合，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，經光照后,會發生光分解反應,由油溶性變為水溶性，可以制成正性膠。③光交聯型，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，并使鏈與鏈之間發生交聯，形成一種不溶性的網狀結構，而起到抗蝕作用，這是一種典型的負性光刻膠。柯達公司的產品KPR膠即屬此類。感光樹脂在用近紫外光輻照成像時，光的波長會限制分辨率（見感光材料）的提高。為進一步提高分辨率以滿足超大規模集成電路工藝的要求，必須采用波長更短的輻射作為光源。由此產生電子束、X 射線和深紫外(<250nm)刻蝕技術和相應的電子束刻蝕膠，X射線刻蝕膠和深紫外線刻蝕膠，所刻蝕的線條可細至1□m以下。

微流控芯片硅片模具加工如何選擇光刻膠呢？

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一般來說線寬的用正膠,線窄的用負膠，正性光刻膠比負性的精度要高，負膠顯影后圖形有漲縮，負性膠限制在2~3μm.，而正性膠的分辨力優于0.5μm 導致影響精度，正性膠則無這方面的影響。雖然使用更薄的膠層厚度可以改善負性膠的分辨率，但是薄負性膠會影響。同種厚度的正負膠，在對于抗濕法和腐蝕性方面負膠更勝一籌，正膠難以企及。

光刻膠的主要技術參數

1、分辨率:區別硅片表面相鄰圖形特性的能力，一般用關鍵尺寸來衡量 分辨率。形成的關鍵尺寸越小，光刻膠的分辨率越好。

2、對比度:指光刻膠從曝光區到非曝光區過渡的陡度。對比度越好，形成圖形的側壁越陡峭，分辨率越好。

3、敏感度:光刻膠上產生一 個良好的圖形所需一 定波長的小能量值(或小曝光量)。單位: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。

4、粘滯性/黏度:衡量光刻膠流動特性的參數。粘滯性隨著光刻膠中的溶劑的減少而增加;高的粘滯性會產生厚的光刻膠;越小的

粘滯性，就有越均勻的光刻膠厚度。

5、粘附性:表征光刻膠粘著于襯底的強度。光刻膠的粘附性不足會導致硅片表面的圖形變形。

6、抗蝕性:光刻膠必須保持它的粘附性，在后續的刻蝕I序中保護襯底表面。

7、表面張力:液體中將表面分子拉向液體主體內的分子間吸引力。光刻膠應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。

8、存儲和傳送:能量可以啟動光刻膠。應該存儲在密閉、低溫、不透光的盒中。 同時必須規定光刻膠的閑置期限和存貯溫度環境。

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