知识星球(星球名:芯片制造与封测技术社区,星球号:63559049)里的学员问:正胶在曝光后,曝光部分会被显影液除去,未曝光部分会被保留,机理是什么?可以讲一讲吗

光刻胶的基本组成?

光刻胶主要是由感光剂,树脂,溶剂,添加剂(增塑剂、表面活性剂、光敏稳定剂等)。树脂是光刻胶的基本骨架,对光不敏感。溶剂主要包括PGMEA,EGMEAD等,用于稀释光刻胶,调整其粘度。感光剂主要是对于光能发生光化学反应。

正性光刻胶的曝光原理?

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以上图为例,是某款正性光刻胶的反应方程式:

1,第一步:感光剂的分解反应

该款光刻胶所用的光引发剂为三苯基氯化硫鎓盐,在紫外光(hv)的照射下,三苯基氯化硫鎓盐分解生成三苯基硫基阳离子和六氟锑阴离子(SbF6-),酸根离子以及自由基等。

2,树脂的脱保护反应

曝光前的树脂是含有化学保护基团的聚合物,树脂在酸的催化作用下,发生脱保护反应。

保护基团(如Boc基团,如下图)被酸催化脱去,生成可溶于显影液的产物(如羟基苯乙烯和二氧化碳)。

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由于显影液是碱性溶液,可以与生成的酸根离子反应,且树脂的分解物容易溶解在水中,因此曝光部分更容易被除去,留下了未曝光的部分。IMG_258     

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