光刻胶中的其他成分

溶剂是所有光刻胶的主要成分,溶剂含量从 50%(厚胶)到高达 99%(喷涂胶)不等。1980 年之前开发的第一批光刻胶仍然含有对健康有害的溶剂甲苯或环己酮。从 1980 年起,标准正性光刻胶由乙酸乙酯 (EGA)、乙酸丁酯 (Buac) 和二甲苯的混合物组成。这种溶剂(EGA)、潜溶剂(Buac)和非溶剂的混合物具有特别有利的涂层特征。在 1990 年代初,很明显醋酸乙酯具有潜在的致畸作用(导致胚胎畸形)。因此,EGA 立即被丙二醇-单甲基乙酸乙酯 (PGMEA)(也称为 1-甲氧基-2-丙基乙酸酯或 PMA)取代。全世界,现在只有纯 PGMEA被用来代替不同溶剂的混合物。一些目前可用的光刻胶类型使用乳酸乙酯或丁内酯作为溶剂。喷涂胶除了或多或少少的 PGMEA 外快干特性的溶剂,如丙酮、甲基乙基酮 (MEK) 或乙酸丁酯 (Buac)。(请参考“电子束光刻胶中的溶剂”)

如果在没有表面活性剂的情况下生产光刻胶,则在旋涂过程中,表面可能会出现径向条纹(波浪结构)。这可以通过改变表面张力来消除。就像经典的肥皂(脂肪酸盐)一样,表面活性剂具有分子的亲水部分和疏水部分。如果将特定的表面活性剂添加到光刻胶中,则表面会变得光滑,并且可以避免在涂胶过程中出现上述条纹。表面活性剂的效果还取决于固体物质的含量。较厚的光刻胶需要更多的表面活性剂才能达到与薄胶相同的效果。表面活性剂的积极作用会随着时间的推移而降低,并且径向条纹可能会在保存 1-2 年的光刻胶中重新出现。在这种情况下,添加表面活性剂将解决此问题。

增附剂用于许多基材。最常用的增附剂是六甲基二硅氮烷 (HMDS),另一种提供 AR 300-80(PGMEA 中的二苯基硅烷二醇)。一些光刻胶(如紫外正胶 AR-P 3100系列)已经包含基于环氧化物的粘附性促进剂,这大大提高了粘附强度。这种添加使得在难涂胶的衬底表面(玻璃、石英、GaAs)上涂胶,否则即使在 HMDS 存在的情况下也只能难以涂覆或根本无法涂胶。

为了减少杂散辐射对光刻胶的影响并因此提高分辨率,一些染料会被添加到曝光波长范围内吸收的光刻胶(例如 AR-P 3840)中来实现提高分辨率的作用。

基本化学概述:

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