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光刻胶的类型和优缺点分析

一、光刻胶的类型

凡是在能量束(光束、电束、离子束等)的照射下,以交联反应为主的光刻胶称为负性光刻胶,简称负胶。

凡是在能量束(光束、电束、离子束等)的照射下,以降解反应为主的光刻胶称为正性光刻胶,简称正胶。

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二、光刻胶的特性

1、灵敏度

单位面积上入射的使光刻胶全部发生反应的最小光能或最小电荷量(对电子束胶),称为光刻胶的灵敏度。

通常负胶的灵敏度高于正胶。

2、分辨率

光刻工艺中影响分辨率的有:光源、曝光方式和光刻胶本身(包括灵敏度、对比度、颗粒的大小、显影时的溶胀、电子散射等)。通常正胶的分辨率高于负胶。

3、对比度

对比度的定义为

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对比度是图中对数坐标下对比度曲线的斜率,表示光刻胶区分掩膜上亮区和暗区的能力的大小,及对剂量变化到敏感程度。一般光刻胶的对比度在0.9-2.0之间。对于亚微米图形对比度要大于1。通常正胶对比度要大于负胶。


三、光刻胶材料

光刻胶材料通常有三种成分:感光化合物、基体材料和溶剂。在感光化合物中优势还包括增感剂。

1、负性光刻胶

主要有聚肉桂酸系(聚酯胶)和环化橡胶系两大类。

2、正性光刻胶

主要以重氮醌为感光化合物,以酚醛树脂为基体材料。最常用的有AZ-1350系列。阵脚的主要优点是分表率高,缺点是灵敏度、耐刻蚀性和附着性都较差。

3、负性电子束光刻胶

为含有环氧基、乙烯基或环硫化物的聚合物。限制分辨率的主要因素是光刻胶在显影时的溶胀。

4、正性电子束光刻胶

主要为甲基丙烯甲酯、烯砜和重氮类这三种聚合物。最常用的是PMMA胶。PMMA胶的主要优点是分辨率高。主要缺点是灵敏度低,在高温下易流动,耐干法刻蚀性差。



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