甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA在光刻胶领域的应用
光刻胶(Photoresist)又称光致抗蚀剂,是指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等的照射或辐射,其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料。由感光树脂、增感剂和溶剂3种主要成分组成的对光敏感的混合液体。在光刻工艺过程中,用作抗腐蚀涂层材料。半导体材料在表面加工时,若采用适当的有选择性的光刻胶,可在表面上得到所需的图像。光刻胶按其形成的图像分类有正性、负性两大类。在光刻胶工艺过程中,涂层曝光、显影后,曝光部分被溶解,未曝光部分留下来,该涂层材料为正性光刻胶。如果曝光部分被保留下来,而未曝光被溶解,该涂层材料为负性光刻胶。按曝光光源和辐射源的不同,又分为紫外光刻胶(包括紫外正、负性光刻胶)、深紫外光刻胶、X-射线胶、电子束胶、离子束胶等。光刻胶主要应用于显示面板、集成电路和半导体分立器件等细微图形加工作业 [6]。光刻胶生产技术较为复杂,品种规格较多,在电子工业集成电路的制造中,对所使用光刻胶有严格的要求。
X射线光刻胶
X射线对物质的化学作用类似电子束,X射线曝光时,X射线本身并不能直接引起光刻胶的反应,它的能量是消耗的光电子放射过程而产生低能电子束上。正是这些低能电子使光刻胶的分子离化,并激励产生化学反应,使光刻胶分子间的结合键解离,或键合成高分子,在某些显影液中变成易溶或不溶。X射线光刻胶和电子束光刻胶没有本质的区别 [40],因此所有的电子束胶都可以与X射线光刻胶混用,一部分248 nm光学光刻胶亦可用作X射线光刻胶 [31],X射线光刻胶的分辨率十分高,例如早期正性的光刻胶有用含氟的聚甲基丙烯酸酯 [33],负胶有用甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯共聚体和聚丙烯酸-2,3-二氯-1-丙酯。
电子束光刻胶 | |||
极性 | 光刻胶名称及其缩写 | 灵敏度(J/cm2) | 备注 |
正性 | 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) | 5×10-5 | 高分辨率 |
聚丁烯-1磺(PBS) | 7×10-7 | 高灵敏度 | |
聚苯乙烯磺 | 1×10-5 | 耐离子腐蚀 | |
酸、酰氯化物改性聚甲基丙烯酸甲酯 | 8×10-6 | 不易受热变形 | |
负性 | 甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯共聚物P(GMA-CO-EA)或COP | 4×10-7 | 高分辨率 |
环氧化1,4-聚丁二烯(EPB) | 3×10-8 | 高灵敏度 | |
聚亚胺系漆 | 2×10-4 | 耐热、耐腐 | |
聚甲基丙烯酸缩水甘油酯 | 1×10-7 | 高对比度 | |
X射线光刻胶 | |||
极性 | 光刻胶名称及其缩写 | 灵敏度(J/cm3) | 电子灵敏度(C/cm2) |
正性 | 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) | 500 | 5×10-5 |
聚丁烯-1磺(PBS) | 14 | (2~4)×10-6 | |
负性 | 邻苯二甲酸乙二烯酯(PDDP) | 14 | (2~4)×10-6 |
甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯共聚物P(GMA-CO-EA) | 15 | (1~6)×10-7 | |
环氧化1,4-聚丁二烯(EPB) | 1 | (1~2)×10-7 [40] |
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