20060814 光刻胶与显影液
光刻显影原理
光刻显影原理光刻显影是一种在微电子制造过程中常用的图案传输技术，它是通过光刻胶的曝光和显影来实现对图案的传输和制备。
光刻显影原理是指通过光刻胶对光的敏感性以及化学反应来实现对图案的传输。
在光刻显影过程中，首先需要将光刻胶涂覆在待加工的衬底上。
光刻胶是一种敏感于紫外光的聚合物材料，它能够在紫外光照射下发生化学反应。
然后，通过光刻机将光刻胶进行曝光，即将预先设计好的光掩膜上的图案通过紫外光照射到光刻胶上。
在曝光过程中，光照射到光刻胶上的部分会发生聚合反应，形成固化的区域；而未照射到的部分仍保持未固化的状态。
接下来是显影过程，通过将光刻胶浸泡在显影液中，未固化的光刻胶会被显影液溶解掉，而固化的光刻胶则保留下来。
显影液的选择是根据光刻胶的特性来确定的，它能够选择性地溶解掉未固化的光刻胶，而不对固化的光刻胶产生影响。
经过显影后，光刻胶上就形成了图案。
这时，可以根据需要对衬底进行不同的处理，如腐蚀、沉积等。
通过这些处理，可以将图案转移到衬底上，并形成所需的微电子元件。
光刻显影原理的关键在于光刻胶的选择和光的控制。
光刻胶的选择要根据所需的图案结构和工艺要求来确定，不同的光刻胶具有不同的敏感度和分辨率。
光的控制包括光的能量、光的波长和光的分布等，这些参数的选择会影响到曝光的效果和图案的质量。
光刻显影技术在微电子制造中起着至关重要的作用。
它能够实现微米甚至纳米级别的图案制备，为微电子器件的制造提供了有效的手段。
同时，光刻显影技术也在光学、光电子学等领域得到广泛应用，为科学研究和技术发展做出了重要贡献。
光刻显影原理是一种通过光刻胶的曝光和显影来实现对图案的传输和制备的技术。
它在微电子制造和其他领域中具有重要的应用价值，为微电子器件的制造和科学研究提供了有效的手段。
光刻显影技术的发展将进一步推动微电子技术和光学技术的进步。
光刻机光刻胶显影剂优化提高微纳加工效果
光刻机光刻胶显影剂优化提高微纳加工效果在微纳加工领域，光刻技术是一种关键工艺，而光刻胶显影剂作为其中的重要组成部分，对光刻工艺的效果起着至关重要的作用。
本文将探讨如何通过光刻机光刻胶显影剂的优化，进一步提高微纳加工的效果。
首先，我们需要了解一下什么是光刻机。
光刻机是一种用于制造微细结构的设备，其核心部件是曝光系统。
曝光系统通过照射光线，将光刻胶中的敏化剂激活，形成图案。
而光刻胶显影剂则用于将曝光后的图案转移到基片上，从而实现微细结构的形成。
在光刻胶显影剂的选择上，我们应该考虑几个关键因素。
首先是选择合适的显影剂类型。
常见的显影剂类型包括碳酸盐显影剂、碱性显影剂和聚合显影剂等。
不同的显影剂类型具有不同的特性，根据具体需求选择合适的显影剂类型可以提高微纳加工的效果。
其次，我们需要考虑光刻胶显影剂的浓度。
显影剂的浓度决定了显影的速度和效果。
过高或过低的浓度都会影响到显影剂的扩散速度和曝光后的图案移动速度，从而降低微纳加工的精度。
因此，我们需要通过实验和实际应用中的经验总结，确定适合的显影剂浓度范围，以达到最佳的加工效果。
此外，光刻胶显影剂的pH值也是一个需要考虑的因素。
显影液的pH值会影响到显影剂的显影速率和图案清晰度。
一般情况下，pH值较低的显影液显影速率较快，适用于加工要求较高的微纳结构。
而pH值较高的显影液则显影速率较慢，适用于加工要求不太严格的微纳结构。
在实际应用中，根据具体的光刻要求，确定合适的显影液pH值，可以得到优化的微纳加工效果。
最后，光刻胶显影剂的温度也是需要关注的因素。
显影剂的温度直接影响到显影速率和图案清晰度。
一般来说，较高的显影剂温度会加快显影速率，但过高的温度可能会导致显影剂的挥发和膜状图案的损坏。
因此，在实际应用中，我们需要找到合适的显影剂温度范围，以确保微纳加工的效果和质量。
综上所述，通过对光刻机光刻胶显影剂进行优化，我们可以进一步提高微纳加工的效果。
在选择显影剂类型、确定显影剂浓度、控制显影液的pH值和温度等方面，我们应该根据具体需求和实际应用经验，找到最佳的参数组合，以获得良好的微纳加工效果。
正负光刻胶显影原理
正负光刻胶显影原理嗨，朋友！今天咱们来聊聊光刻胶显影这个超有趣的事儿，特别是正负光刻胶的显影原理哦。
这可不是什么枯燥的科学术语堆砌，我会给你讲得明明白白的。
先来说说正光刻胶吧。
你可以把正光刻胶想象成一群听话的小士兵，在没受到“命令”之前，它们排列得整整齐齐，保护着下面的东西。
光刻胶里面有一些特殊的成分，就像小士兵的盔甲和武器。
当紫外线或者其他合适的光照过来的时候，就像是给这些小士兵下达了特殊的指令。
被光照到的地方，那些小士兵的结构就发生了变化，变得脆弱起来。
这时候呢，显影液就像是一个专门清理脆弱小士兵的清洁工。
它一上场，就把那些被光照改变了的光刻胶给溶解掉了。
哇塞，你看，就这么神奇，原本被光刻胶覆盖的地方，经过光照和显影之后，就出现了我们想要的图案。
这就像是在一块平整的土地上，你先用小旗子标记出一些地方，然后把有小旗子的地方的土给挖走，留下的就是我们想要的形状啦。
我有个朋友小李，他刚接触光刻胶的时候，对正光刻胶的这个过程也是一脸懵。
他就问我：“这怎么就这么神奇呢？光刻胶咋就知道哪里该被溶解呢？”我就跟他说：“你看啊，这就好比你给一群人发了不同颜色的衣服，告诉他们只有穿红色衣服的人要离开，那穿红衣服的人就走了，剩下的人就组成了新的队形。
光照就是给光刻胶里的部分分子穿上了‘离开的红衣服’，显影液就负责把穿红衣服的带走。
”小李听了之后，眼睛都亮了，他说：“哎呀，这么一说就好理解多了！”再来讲讲负光刻胶吧。
负光刻胶可就有点不一样喽。
它更像是一群调皮的小精灵。
在初始状态下，它们也是分布得比较均匀的。
当光照过来的时候，那些被光照到的小精灵就像是得到了力量一样，变得更强大、更团结了。
这个时候，显影液来了。
显影液对那些没被光照到的小精灵很“凶猛”，一下子就把它们给溶解掉了。
而被光照到的小精灵却紧紧地抱在一起，形成了我们想要的图案。
这就好比在一群小动物里，你给一部分小动物吃了一种神奇的食物，让它们变得强壮而且不怕敌人。
光刻胶显影液和剥离液成分
光刻胶显影液和剥离液成分
光刻胶显影液和剥离液是在集成电路制造过程中常用的两种化学溶液。
它们在芯片制造中发挥着重要的作用，帮助实现微小尺寸的芯片元件。
光刻胶显影液主要由光刻胶和显影剂组成。
光刻胶是一种特殊的光敏聚合物，通过曝光和显影的过程来形成芯片上的图案。
当光刻胶暴露于紫外线下时，其中的光敏化合物会发生化学反应，使得光刻胶发生交联固化。
而未暴露的部分则保持可溶性。
在显影过程中，显影剂会溶解掉未暴露的光刻胶，使得芯片上的图案得以显现出来。
光刻胶显影液的配方和浓度会根据不同的芯片制造工艺和要求进行调整，以获得最佳的显影效果。
剥离液是另一种重要的化学溶液，用于去除光刻胶和显影剂残留在芯片表面的工艺。
在芯片制造过程中，光刻胶和显影剂会在形成芯片图案后留下一层薄膜。
这些残留物可能会对芯片的性能和可靠性产生负面影响。
剥离液通过化学反应或物理作用，将这些残留物彻底去除，保证芯片表面的清洁和平整。
剥离液的配方和浓度也需要根据不同的芯片制造工艺进行调整，以确保剥离效果的最佳化。
光刻胶显影液和剥离液在芯片制造过程中扮演着至关重要的角色。
它们确保了芯片上的图案的精确复制和清晰可见，为芯片的功能和性能提供了坚实的基础。
同时，它们的配方和使用方法的不断改进也为芯片制造工艺的发展提供了有力支持。
在未来的芯片制造中，
光刻胶显影液和剥离液将继续发挥重要作用，为创新的芯片技术和应用铺平道路。
光刻胶显影液的主要成分
光刻胶显影液的主要成分1.溶剂：溶剂是光刻胶显影液中的主要成分之一，主要用于保持液体状态并帮助光刻胶图案的显影。
常用的溶剂有酒精、甲苯、乙醇、异丙醇等。
不同的溶剂有不同的溶解性和挥发性，能够在显影过程中提供适当的溶解性和挥发性，以帮助提升显影效果。
2.显影剂：显影剂是光刻胶显影液中的关键成分，主要起到溶解和去除未暴露于紫外光的未固化光刻胶的作用。
常用的显影剂有碱性和酸性两种。
-碱性显影剂：碱性显影剂一般由胺类或氢氧化物组成。
其主要作用是溶解光刻胶中未固化的部分，使暴露于紫外光的部分显影出来。
常用的碱性显影剂有氢氧化钠和氢氧化钾等。
碱性显影剂通常具有较快的显影速度和较高的选择性，能够有效去除未固化的光刻胶，使图案得以显影。
-酸性显影剂：酸性显影剂主要由有机酸或无机酸组成。
其主要作用是将暴露于紫外光的部分溶解，而未暴露于紫外光的部分保持不溶。
酸性显影剂通常具有较慢的显影速度和较低的选择性，能够更好地保留光刻胶的图案。
酸性显影剂常用的有盐酸、硝酸和醋酸等。
3.辅助剂：辅助剂是光刻胶显影液中的额外添加物，用于改善显影效果或提供特定的特性。
常见的辅助剂包括增稠剂、湿润剂和稳定剂等。
-增稠剂：增稠剂主要用于调节光刻胶显影液的黏度，以使其具有适当的粘度和流动性，以便于涂覆在基材上并均匀地浸润到光刻胶的孔隙中。
常用的增稠剂有纳米硅胶、聚乙二醇和羟基乙基纤维素等。
-湿润剂：湿润剂主要用于增加液体与光刻胶之间的表面张力，使显影液更容易湿润到光刻胶表面，并帮助光刻胶更好地显影。
常用的湿润剂有表面活性剂和润滑剂等。
-稳定剂：稳定剂主要用于延长光刻胶显影液的稳定性和使用寿命。
常用的稳定剂有抗氧化剂和防腐剂等。
除了上述主要成分外，光刻胶显影液还可能含有其他添加物，如染料、光敏剂和粘接剂等，这些添加物能够赋予显影液一些特殊的性能和功能。
总之，光刻胶显影液的主要成分包括溶剂、显影剂和辅助剂，它们共同作用于显影过程，以实现有效的光刻胶图案形成。
光刻胶中的显影剂的种类有哪些各有何特点
光刻胶中的显影剂的种类有哪些各有何特点光刻技术是现代微电子工艺中不可或缺的一环，而光刻胶则是光刻技术中最重要的材料之一。
其中的显影剂种类繁多，每一种显影剂都具有自己独特的特点。
本文将从光刻胶中显影剂的种类、显影过程和影响因素三方面综述光刻胶中的显影剂的种类有哪些各有何特点。
一、显影剂种类1.碱性显影剂碱性显影剂是一种主要针对负型光刻胶的显影剂，其原理是通过氢氧根离子与偶极子（酸性产物）进行化学反应，达到显影效果。
常见的碱性显影剂有NaOH、TMAH等。
由于碱性显影剂显影速度较慢，需要较长的显影时间，因此一些新型的碱性显影剂应用较多。
2.酸性显影剂酸性显影剂则主要是用于正型光刻胶的显影，其原理是依靠络合作用，通过吸附和溶解光刻胶来实现显影。
常见的酸性显影剂有HF、HCl、H2SO4等。
3.氧化性显影剂氧化性显影剂是通过氧化反应达到显影效果的一种显影剂，常见的氧化性显影剂有K2Cr2O7、KMnO4等，但由于氧化性显影剂对光刻胶的损伤较大，故应用不如碱性和酸性显影剂广泛。
二、显影过程显影过程是指在光刻胶上涂敷显影剂的过程。
具体来说，显影剂中的溶液会在光刻胶表面产生反应，从而使光刻胶的未暴露部分被溶解掉。
显影后的光刻胶表面呈现出毛刺状或树枝状，并且与暴露部分有显著的反差。
显影过程是一个非常关键的环节，显影剂的种类和浓度、温度、显影时间等因素都会对显影效果产生影响。
三、影响因素1.浓度显影剂的浓度越高，显影速度越快。
但是，浓度过高容易导致显影过程失控，产生振荡等不良反应。
2.温度显影剂的显影速度也会受到温度的影响。
在一定范围内，温度越高，显影速度越快，显影时间相应缩短。
但是，温度过高也会引发一些不良反应，如泡染现象等。
3.显影时间显影剂的显影时间也是影响显影效果的重要因素，它决定了光刻胶被溶解的厚度。
显影时间过短会导致显影不完全，显影时间过长则会产生过刻现象。
总之，光刻胶中的显影剂种类繁多，每一种显影剂都是在特定的条件下发挥作用的，不同的显影剂具有不同的特点和应用范围。
高分辨率光刻机中光刻胶的显影剂选择与优化
高分辨率光刻机中光刻胶的显影剂选择与优化在高分辨率光刻技术中，光刻胶起着至关重要的作用。
而作为光刻胶中不可或缺的成分之一，显影剂的选择与优化对于高分辨率光刻机的性能和成果具有重要影响。
本文将探讨高分辨率光刻机中光刻胶的显影剂选择与优化的相关问题，以期提供有针对性的解决方案。
一、显影剂的作用与分类显影剂作为光刻胶中的一种溶剂，主要用于显影过程中胶层的去除。
在高分辨率光刻机中，显影剂的选择与优化直接影响着成品的质量和工艺的稳定性。
根据溶解机理和化学成分的不同，显影剂可分为溶解性显影剂和撕裂性显影剂两大类。
其中，溶解性显影剂通过溶解光刻胶来去除多余的胶层，而撕裂性显影剂则通过气体的撕裂作用将胶层撕裂掉。
二、显影剂的选择与优化原则在高分辨率光刻机中，显影剂的选择与优化应遵循以下原则：1. 适应性原则：显影剂的选择应根据所需的高分辨率成果和具体工艺要求，确保显影剂能够完全去除多余胶层，并保持所需的形貌和结构。
2. 兼容性原则：显影剂与光刻胶的性质应相容，避免出现胶层收缩、结构破坏等问题，以确保成品的质量和稳定性。
3. 显影速率原则：显影剂应具有较快的显影速率，以提高生产效率和降低成本。
4. 污染控制原则：显影剂的选择应考虑到对环境的影响，并控制显影过程中的污染物产生。
三、常见显影剂的选择与优化在高分辨率光刻机中，常用的显影剂有碱性显影剂、有机显影剂和气体显影剂，下面分别进行介绍：1. 碱性显影剂：碱性显影剂主要使用氨或碱性溶液，能够迅速溶解光刻胶，适用于大面积胶层的显影。
然而，由于碱性显影剂对胶层的腐蚀性较大，易导致胶层收缩和结构破坏，因此需要在使用过程中加以控制。
2. 有机显影剂：有机显影剂通常是一种有机溶剂，能够快速溶解光刻胶。
有机显影剂的优点是显影速度快、显影均匀，能够满足高分辨率光刻机的要求。
然而，由于有机显影剂的挥发性较高，容易产生显影剂的浓度变化和环境污染的问题，因此需要进行密封处理和有效的污染控制。
光刻胶显影液表面张力_概述说明以及解释
光刻胶显影液表面张力概述说明以及解释1. 引言1.1 概述光刻胶显影液是在集成电路制程中广泛应用的一种关键材料。
而光刻胶显影液的表面张力则是其性能的一个重要指标之一。
表面张力可以理解为液体表面膜的弹性，它决定了液体在固体表面上展开或收缩的能力。
因此，深入研究和了解光刻胶显影液表面张力的相关知识对于优化集成电路生产工艺具有重要意义。
1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、光刻胶显影液表面张力的定义和原理、光刻胶显影液表面张力的影响因素分析、光刻胶显影液表面张力与光刻工艺参数优化之间的关系研究、结论。
首先，在引言部分我们将介绍文章概述以及本文各部分内容。
1.3 目的本文旨在全面阐述光刻胶显影液表面张力这一重要概念，并深入探讨其定义、测量方法以及与其他因素间的相互作用关系。
希望通过这篇文章能够促进光刻胶显影液表面张力相关研究的发展，并为电子制造工业提供技术支持和指导。
2. 光刻胶显影液表面张力的定义和原理2.1 表面张力的概念和重要性表面张力是指液体分子间相互作用所产生的一种现象，即液体表面上的分子受到内部分子吸引而形成一个相对紧凑且充满弹性的薄层。
这种现象使得液体呈现出一定程度上的“薄皮”特性，能够阻止外界物质进入液体内部以及维持液体自身形态。
表面张力决定了液体与外界接触时的行为，例如在光刻工艺中，光刻胶显影液就是通过表面张力来控制其在芯片表面扩散和粘附的过程。
2.2 光刻胶显影液表面张力的定义光刻胶显影液表面张力是指光刻胶显影液在与空气或其他材料接触时所形成的壁垒现象。
通常情况下，光刻胶显影液会将芯片表面覆盖并填充到微小结构中，并且要求在特定区域内有很好地收缩和扩散性能。
表面张力的大小决定了光刻胶显影液的在芯片表面的分布和形态如何，并且还会对后续显影工艺产生影响。
2.3 表面张力的测量方法为了准确测量光刻胶显影液的表面张力，可以采用以下常见的测量方法之一：- 静态法：利用自发涨落或拉伸等现象进行测量。
显影液在半导体中的应用
显影液在半导体中的应用显影液在半导体中的应用可谓是科技领域的一颗明珠，简直闪闪发光。
想象一下，一个微小的芯片，里面藏着无数的电路和结构。
这些电路就像人类大脑里的神经元，负责传递信息，完成各种高科技任务。
而显影液呢，就是让这些电路得以显现的魔法师。
说到这里，可能有人会问，显影液到底是什么？好嘛，简单来说，显影液是一种化学溶液，它能帮助我们把光刻胶上的图案显现出来，进而形成电路结构。
听上去是不是有点复杂？别担心，我来给你说说。
显影液在半导体制造过程中，扮演着不可或缺的角色。
你想啊，光刻胶就像是一幅画，而显影液则是把这幅画中的细节一一勾勒出来的画笔。
我们先把光刻胶涂在硅片上，然后用光照射，让胶的某些部分发生变化。
显影液就登场了，洗去不需要的部分，留下一幅精美的电路图案。
简直就像是变魔术，眼一闭，电路就出来了！不过呢，这个过程可不是一帆风顺。
显影液的选择和使用都得小心翼翼，稍不留神，结果就可能是“画虎不成反类犬”。
提到显影液的种类，那真是五花八门，各种各样。
比如有些显影液适合特定的光刻胶，有些则能与不同的材料搭配。
选择合适的显影液，简直就像挑选搭档，得考虑各种因素。
光刻胶的类型、工艺参数、甚至温度和湿度，都是关键因素。
就像你去餐厅点菜，得看菜单，选择自己喜欢的口味。
显影液也是如此，得根据不同的需求，选择最佳的“配菜”。
使用显影液的时候，也得注意安全。
它可是化学品，处理不当可不妙，安全第一，绝对不能忽视。
再说说显影液的性能，这可是影响整个半导体生产的重要因素。
想象一下，如果显影液的质量不好，可能导致电路图案模糊不清，甚至出现缺陷。
这就好比一个优秀的厨师，如果用的食材不新鲜，做出来的菜肴再好也没用。
高品质的显影液能够确保图案清晰锐利，保证半导体的性能达到最佳状态。
毕竟，在这个竞争激烈的科技世界，谁能提供更高效、更精准的产品，谁就能在市场上立于不败之地。
显影液在半导体制造中的应用并不止于此。
它还与其他工艺紧密相连。
20060814 光刻胶与显影液
显影液
TMAH是一种很强的有机碱，无色、无臭，在135-140℃ 完全气化，高纯品在140℃低温气化处理无残渣存在。 TMAH水溶液无色透明有微氨臭，容易吸收空气中的CO2 生成碳酸盐。1wt%水溶液的PH值为12.9（相当于浓度 0.2%），浓度2.38%水溶液的比重与水相当约为1.0， 25℃下动力粘度约为1.35cp。2.38%TMAH水溶液，与皮 肤与眼睛接触会造成轻微的刺激感，对鱼类有毒性（注意 环保）。 TMAH显影液，引进较少的Na等迁移率高的金属离子， 同时当浓度为2.38%时，选择比最好。
金属不纯物含有量
原子吸收光度计
原子吸收光谱法：将试样溶液中的待测元 素原子化，同时还要有一定光强稳定的光 源，并能给出同种原子特征的光辐射，使 之通过一定的待测之原子区域，从而测其 吸光度，然后根据吸光度对标准溶液浓度 的关系曲线：计算出试样中待测元素的含 量。
显影液
四甲基氢氧化铵(TMAH)
O N2 O
+hv
SO2 R 感光化合物
：
＋N2
感光剂感光过程
PAC中的氮分子化合键较 弱，UV光的加入使氮分 子脱离碳环，留下一个高 活性的碳位。一种使其结 构稳定的方法是将环中的 一个碳移到环外，那么氧 原子将与这个外部的碳原 子形成共价键，这个过程 被称作Wolff重组。
SO2 R Wolff 重组 O C OH ＋N2 +H2O O C ＋N2
OH
对比度曲线
光刻胶的对比度曲线测量方法 首先在基板上涂一层光刻胶，测定胶的厚度， 然后给光刻胶一个短时间的均匀曝光，接着进行 一定条件的显影，测定显影后的膜厚。不断增曝 光剂量，测得显影后的残膜量，如果归一化所剩 的光刻胶厚度，画出残膜率随曝光量（或者对数） 的对比度曲线。
【光刻百科】显影液Developer
【光刻百科】显影液Developer 编者按：近期，光刻⼈的世界为⼤家推出【光刻百科】系列⽂章，词条都是 lithoworld 在百度百科创建的，希望⼤家⽀持。
同时，如果您发现问题，或者有补充，可以在⽂章下⽅留⾔，我们会及时更正，也可以⾃⼰在百科中编辑，谢谢。
显影液是溶解由曝光造成的光刻胶的可溶解区域的⼀种化学溶剂[1]。
对于负显影⼯艺，显影液通常是⼀种有机溶剂，如⼆甲苯[1]。
对于正显影⼯艺，图1所⽰。
显影液是⼀种⽤⽔稀释的强碱溶液，早期的是氢氧化钾与⽔的混合物，但这两种都包含了可动离⼦玷污(MIC)。
现在最普通的是四甲基氢氧化铵(TMAH) [1]。
图1 正胶显影⼯艺中主要⽤的显影液是四甲基氢氧化铵(Tetramethylammonium Hydroxide, TMAH)，NTD 显影液是⼄酸正丁酯(n-Butyl Acetate, nBA) [2]。
TMAH⽔溶液的主要成分是⽔，占99%以上。
它被⼴泛⽤于光刻⼯艺中的显影。
不管是I-线、248nm、193nm、193nm浸没式或是EUV，都是使⽤TMAH⽔溶液做显影液。
有时为了避免光刻胶线条的倒塌，还可以在TMAH⽔溶液中添加很少量的表⾯活化剂。
⼀般来说，⼀个Fab⽣产线只使⽤⼀种显影液，显影液通过管道输送到每⼀个匀胶显影设备，⼜叫做⼚务集中供应(bulk delivery) [2]。
随着光刻线宽和均匀性的要求越来越⾼，光刻界也试图改变现有的TMAH显影液。
例如，使⽤6.71 wt%的TBAH (tetrabutylammonium hydroxide)⽔溶液作为显影液。
初步的实验结果显⽰，TBAH能够减少显影时光刻胶的膨胀并使得光刻胶图形表⾯更加不亲⽔，能有效地减少线条的倒塌。
⽽且，TBAH⽐TMAH有更⾼的显影灵敏度。
从20nm技术节点开始，负显影技术(Negative Tone Develop, NTD)被⼴泛⽤于关键层的光刻。
负显影技术中的关键材料是显影液以及显影后的冲洗液。
光刻胶配合物（正胶显影液正胶稀释剂SU8显影液RD-HMDSOMNICOAT）
光刻胶配合物（正胶显影液正胶稀释剂SU8显影液RD-HMDSOMNICOAT）光刻胶配合物（正胶显影液/正胶稀释剂/SU8 显影液/RD-HMDS/OMNICOAT）光刻胶配套试剂品名主要成分包装应用正胶显影液TMAH 2.38% 4LR/PC 正胶显影液正胶稀释剂PGMEA 4LR/PC 稀释剂SU8 显影液PGMEA 4L/PC显影SU8光刻胶RD-HMDS HMDS 500ml/PC 增粘剂OMNICOAT 见MSDS 500ml/PCSU-8增粘剂光分解型光刻胶，采用含有重氮醌类化合物(DQN)材料作为感光剂，其经光照后,发生光分解反应，可以制成正性光刻胶；光交联型光刻胶采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料，在光的作用下，形成一种不溶性的网状结构，而起到抗蚀作用，可以制成负性光刻胶。
光分解反应示意图在半导体集成电路光刻技术开始使用深紫外（DUV）光源以后，化学放大（CAR）技术逐渐成为行业应用的主流。
在化学放大光刻胶技术中，树脂是具有化学基团保护因而难以溶解的聚乙烯。
化学放大光刻胶使用光致酸剂（PAG）作为光引发剂。
光交联反应示意图当光刻胶曝光后，曝光区域的光致酸剂（PAG）将会产生一种酸。
这种酸在后热烘培工序期间作为催化剂，将会移除树脂的保护基团从而使得树脂变得易于溶解。
化学放大光刻胶曝光速递是DQN光刻胶的10倍，对深紫外光源具有良好的光学敏感性，同时具有高对比度，对高分辨率等优点。
化学放大光反应示意图按照曝光波长分类；光刻胶可分为紫外光刻胶（300~450nm）、深紫外光刻胶（160~280nm）、极紫外光刻胶（EUV，13.5nm）、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X射线光刻胶等。
不同曝光波长的光刻胶，其适用的光刻极限分辨率不同。
通常来说，在使用工艺方法一致的情况下，波长越短，加工分辨率越佳。
(10-苯基蒽-9-基)硼酸334658-75-2[10-(1-萘基)-9-蒽]硼酸400607-46-7B-(10-[1,1'-联苯]-4-基-9-蒽基)硼酸400607-47-89,9-二甲基芴-2-硼酸333432-28-39,10-双(2-萘基)蒽-2-硼酸867044-28-810-(2-萘基)蒽-9-硼酸597554-03-59,9-二甲基-2,7-芴二硼酸866100-14-3B-9,9'-螺二芴-2'-基硼酸236389-21-2B-[3-(4-二苯并噻吩基)苯基]硼酸1307859-67-1B,B'-2,8-二苯并呋喃二基二硼酸1222008-13-0吡啶-3-硼酸1692-25-7喹啉-3-硼酸191162-39-7喹啉-8-硼酸86-58-89H-咔唑-1-基硼酸869642-36-4二苯并噻吩-2,8-二硼酸761405-37-29-苯基咔唑-2-硼酸1001911-63-2(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸854952-58-24-(9H-咔唑-9-基)苯硼酸419536-33-73-(9H-咔唑-9-基)苯硼酸864377-33-3B-[2-(9H-咔唑-9-基)苯基]硼酸1189047-28-6二苯并呋喃-4-硼酸100124-06-9B-2-二苯并噻吩基硼酸668983-97-9联硼酸新戊二醇酯201733-56-4联硼酸频那醇酯73183-34-3二苯并噻吩-2,8-二硼酸761405-37-24-溴苯硼酸5467-74-34-氯苯硼酸1679-18-1硼酸三异丙酯5419-55-63-(2-三亚苯基苯硼酸)频哪醇酯1115639-92-33-甲氧基-2-萘硼酸104115-76-6Benzofuran-2-boronic acidCAS 98437-24-22,4-Dichlorophenylboronic acidCAS 68716-47-2[3-(3-Pyridinyl)phenyl]boronic acidCAS 351422-72-59-(3-bromophenyl)-9-phenyl-9H-fluorene1257251-75-4B-[4-(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯基]-硼酸952514-79-3 [4-(2-苯基-1H-苯并咪唑-1-基)苯基]硼酸867044-33-5四氟硼酸银14104-20-2三亚苯-2-基)硼酸频哪醇酯890042-13-49,9-螺二芴-2-硼酸频哪醇酯884336-44-13-氟-2-甲酰基苯硼酸871126-15-75-氯-2-甲酰基苯硼酸870238-36-1B-(10-[1,1'-联苯]-2-基-9-蒽基)硼酸400607-48-94-（3-吡啶基)苯硼酸170230-28-12-氯-4-(联苯-3-基)-6-苯基-1,3,5-三嗪1689576-03-14-硼酸三苯胺201802-67-79-菲硼酸新戊二醇酯1416371-19-13,5-二甲基苯硼酸172975-69-8二苯并[b,d]呋喃-3-硼酸395087-89-52-溴螺[9H-芴-9,9'-[9H]氧杂蒽]899422-06-19,9-二苯基-3-溴芴1547491-70-24-溴芴酮4269-17-42,7-二溴-9,9-二苯基芴186259-63-25,9-二溴-7,7-二苯基-7H-苯并[c]芴854952-90-22-溴-9,9-二氟-7-碘-9H-芴1499193-60-09,9-二甲基-2-溴芴28320-31-29-溴-7,7-二甲基-7H-苯并[c]芴1198396-46-12,2,7,7-四溴-9,9-螺二芴128055-74-34-溴-9,9-二苯基芴713125-22-52-氨基-9,9-二甲基芴108714-73-42-溴-9,9-二苯基芴474918-32-69-(4-溴苯基)-9-苯基芴937082-81-09,9-二苯基-2-氨基芴1268519-74-92,7-二溴-9,9-二甲基芴28320-32-32-溴-9-芴酮3096-56-8wyf 01.26。
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动力黏度测量
液体流动时内磨擦力的量度叫粘度，粘度值随温 度的升高而降低。 动力粘度：表示液体在一定剪切应力下流动时内 磨擦力的量度，其值为加于流动液体的剪切应力 和剪切速率之比在我国法定计量单位中以帕*秒 （Pa•s）为单位。习惯用厘泊（Cp）为单位， 1cp=0.001Pa•s。 测量方法：芬式粘度计
D0 1.0
典型的正性
光 刻 胶 残 0.5 膜 率
低 曝 光 区 过 渡 区
高曝光区
光刻胶对比度 为2-4左右。 光刻胶对比度 曲线不是固定 的，与实验条 件（显影、前 烘、曝光波长、 后烘）有关。
0.0
D100 10
曝光量
100 （mj/mm2）
正性光刻胶理想对比度曲线
光刻胶开始发生化学反应的最低能量，这个能量 密度以D0表示，去掉所有光刻胶所需的最低能量 剂量以D100表示，曝光量=光强（mw/cm2）*曝光 时间（S）。 对比度为：γ =1/log10(D100/D0) 相当于曝光 量对数曲线的斜率 光刻的一个任务，就是调节光刻胶工艺过程，使 其对比度最大而光刻速度维持在一个可接受的水 平。
O N2 O
+hv
SO2 R 感光化合物
：
＋N2
感光剂感光过程
PAC中的氮分子化合键较 弱，UV光的加入使氮分 子脱离碳环，留下一个高 活性的碳位。一种使其结 构稳定的方法是将环中的 一个碳移到环外，那么氧 原子将与这个外部的碳原 子形成共价键，这个过程 被称作Wolff重组。
SO2 R Wolff 重组 O C OH ＋N2 +H2O O C ＋N2
SO2 R
溶解增强剂
SO2 R
乙烯酮
感光部分与显影液中和反应
O C OH O C O(CH3)4N
+
SO2 ｜ R SO2 ｜ R
+
H2O
未感光部分树脂与DNQ键桥反应
PAC作为抑制剂，以十倍或更大倍数降低光刻胶在显影液中 的溶解速率
溶解率的变化
快
樹脂＋羧酸类 感光部
显 影 速 度
樹脂
Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ
2.0S
3.0S
1,2,3秒曝光后的近似胶剖面
光刻胶组分检查方法
溶剂组成PGMEA ：气相色谱仪法 UV比227/349nm ：紫外分光光度计 水分含有率 ：卡尔· 费休法 动粘度25℃ ：芬斯克粘度剂 金属不纯物含有量:：原子吸收光度计
溶剂组分分析
气相色谱是对气体物质或可以在一定温度下转化 为气体的物质进行检测分析。 由于物质的物性不同，其试样中各组份在气相和 固定液液相间的分配系数不同，当汽化后的试样 被载气带入色谱柱中运行时，各组份在色谱柱中 的运行速度不同，经过一定时间的流动后，便彼 此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器，产生的 讯号经放大后，在记录器上描绘出各组份的色谱 峰。 根据出峰位置，确定组分的名称，根据峰面 积确定浓度大小。
OH
对比度曲线
光刻胶的对比度曲线测量方法 首先在基板上涂一层光刻胶，测定胶的厚度， 然后给光刻胶一个短时间的均匀曝光，接着进行 一定条件的显影，测定显影后的膜厚。不断增曝 光剂量，测得显影后的残膜量，如果归一化所剩 的光刻胶厚度，画出残膜率随曝光量（或者对数） 的对比度曲线。
正性光刻胶理想对比度曲线
光刻胶与显影液相关介绍
陈建军 2004.9.18
光刻胶组成
S1采用光刻胶为Clariant日本有限公司生产的『AZ SFP-1400(10cp）』。
组成：novolak(酚醛树脂）树脂20％ 感光剂PAC(Photo Active Compound)5% 溶剂PGMEA(EL)75％ 添加剂 数ppm－数％
显 影 速 度 差
樹脂＋感光剤
慢
非感光部
溶剂与添加剂
溶剂： PGMEA:单甲基醚丙二醇乙酸酯 ：CH3OC3H6COOCH3 ( EL:乳酸乙酯) CH3CHCOOC2H5 添加剂： 界面活性剂(Surfactant)：Striation mura防止，提高涂覆特性 增感剂(Speed Enhancer) ：提高感度 密着性增强剂(Adhension Promoter) ：显影湿刻时密着性提高 染料(Dye) ：线宽均一性提高（降低光刻胶中的反射与干涉） 溶剂（Solvent）：涂覆性、线宽均一性提高
显影液
TMAH是一种很强的有机碱，无色、无臭，在135-140℃ 完全气化，高纯品在140℃低温气化处理无残渣存在。 TMAH水溶液无色透明有微氨臭，容易吸收空气中的CO2 生成碳酸盐。1wt%水溶液的PH值为12.9（相当于浓度 0.2%），浓度2.38%水溶液的比重与水相当约为1.0， 25℃下动力粘度约为1.35cp。2.38%TMAH水溶液，与皮 肤与眼睛接触会造成轻微的刺激感，对鱼类有毒性（注意 环保）。 TMAH显影液，引进较少的Na等迁移率高的金属离子， 同时当浓度为2.38%时，选择醛树脂是水溶性的，容易在水中溶解，其长链聚合物结构相 当的耐化学腐蚀，是一种很好的掩膜材料。
OH O M CH3 OH OH
+
H3C CH3
HCHO
重缩合
─CH2─
P 甲酚
CH3 酚醛树脂
n
二甲苯酚
重要因素：分子量、分布度、-OH的位置
感光化合物重氮醌(DQ:diazoquinone)
吸收率曲线
A
2.0
树脂相关 Abs
1.5
UV比=A/B
1.0
B
0.5
PAC相关
0.0 277 349
紫外吸收 光谱分析 主要用于 已知物质 的定量分 析和纯度 分析。
Wavelength(nm)
水分含有率测定
采用卡尔-费休(Karl Fischer)（电量）法测定大部分有 机和无机固、液体石油、化工产品中游离水或结晶水的 含量，是一种传统的经典方法其原理是基于有水时，碘 被二氧化硫还原,在吡啶和甲醇存在的情况下，生成氢 碘酸吡啶和甲基硫酸氢吡啶。反应式如下： H2O+I2+SO2+3C5H5N→2C5H5N·HI+C5H5N·SO3 C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3 在电解过程中,电极反应如下: 阳极:2I--2e→I2 阴极:I2+2e→2I2H++2e→H2↑ 根据电离所用电量，计算出所测物质的水分含有量。
UV比227/349nm
有色溶液对光线有选择性的吸收作用，紫外线吸收是由 不饱和的结构造成的，含有双键的化合物表现出吸收峰。 不同物质由于其分子结构不同，对不同波长线的吸收能 力也不同，每种物质都具有其特异的吸收光谱。 紫外分光光度法 测定溶液浓度：测定出未知液的吸光度，从标准曲线上 查到其相对应的浓度 测定溶液含量比：被测物质的最大吸收波长处的吸光度 的比值，代表着彼此含量的比例。用此方法来测量光刻 胶中树脂与感光剂的含量比。
光刻胶近似剖面
膜 厚
1.0S 对于常用的光刻胶， 低曝光量小于50mj/cm2 时，光刻胶剖面分布主 要取决于对比度曲线低 曝光区和过渡区，这类 曝光产生小角度的剖面， 剖面分布较少依赖于实 像质量。当曝光量大于 150mj/cm2时，曝光区 通常远大于D100，光刻 胶剖面主要取决于光学 图像及光在胶中的散射 和吸收，剖面分布十分 陡峭。
金属不纯物含有量
原子吸收光度计
原子吸收光谱法：将试样溶液中的待测元 素原子化，同时还要有一定光强稳定的光 源，并能给出同种原子特征的光辐射，使 之通过一定的待测之原子区域，从而测其 吸光度，然后根据吸光度对标准溶液浓度 的关系曲线：计算出试样中待测元素的含 量。
显影液
四甲基氢氧化铵(TMAH)