(純凈的柯達(Kodak)光刻膠) 這種穩定的純凈的柯達光刻膠材料在分辨率、粘結性和抗浸蝕性等方面都有所改進而且細孔密度低,可用于先進的平面半導體技術和微電子技術。 PKP - Ⅱ型 具有優良粘結性能的純凈KTFR光刻膠PKP純凈柯達光刻膠 說明 PKP光刻膠是純凈的柯達“KMER”和“KTFR”穩定溶液,這種光刻膠在分辨率、粘結性和抗浸蝕性方面有所改進,細孔密度低,作為陰性光刻膠使用具有全面良好性能。在使用時,這種光刻膠不需要進行膜過濾。分辨率在微米范圍。在生產過程中光刻工藝具有良好穩定的重現性。PKP光刻膠的生產條件保證這種光刻膠具有高質量并滿足高級集成電路制作的嚴格精密要求。 KTFR產品是用特殊離心技術在等溫條件下純化制得的。此純化過程保證光刻膠產品的優良性能。這種高聚物(順式聚異戊二烯)分子量大小和粒度分布非常均勻。事實上這種離心過程是去除特別高分子量的高聚物組分的分離過程。因此由此純化產品制得的光刻膠膜的細孔密度極低。 PKP-Ⅱ型(純凈的KTFR) PKP光刻膠的性質 PKP溶液 | Ⅱ型 | 溶劑 | 二甲苯 | %固體(重量) | 28±0.8 | 粘度(cps,25℃) | 500±35 | Cannon-Fenske | | 比重(25℃/4℃) | 0.897 | 閃點(℉) | 84 | 表面張力(達因/cm) | 29.2 | 高聚物組成 | 環化順式聚異戊二烯 | 平均分子量,膜滲透壓測定法 | 65,000 ± 5,000 | 感光劑2,6-雙(P-疊氮基芐叉-4-甲基環己銅) | 譜峰(μ) | 355 | 光譜吸收范圍(μ) | 310-480 | 臨界曝光強度(焦耳、cm2) | 0.01 | 有效期 | 4 | PKP膜(曝光的) | | 熱延伸率(%/℃) | 0.04 | 熱澎脹系數(in/in/℉) | 4.5×10-5 | 介電常數(1mc) | 2.4 | 吸水性(25℃) | 零 | 體積電阻率(25℃)(歐姆-cm) | 5×1014 |
相轉變溫度下的平展間距(A) 158℃ | 2.9 | 148℃ | 3.9 | 146℃ | 4.0 | 118℃ | 4.9 | 100℃ | 5.4 |
注釋:當平展間距與基體材料的晶格常數相對應時,光刻膠的粘結性最好:(鋁-4.0A;硅5.4A;SiO2-4.9A) PKPⅡ型的使用說明 引言 純凈柯達光刻膠(PKP)的使用消除了光刻膠應用方面的許多嚴重的內在問題。通過Transene熱控制離心過濾技術可以得到基本不含密聚體的均勻的光刻膠材料。但是光刻膠的涂布和加工在某種程度上依然還要憑借經驗。下面篇幅將交待工業上光刻膠使用技術步驟的概要情況。不過因為環境和設備時有所變化,常常需要對條件和工藝參數進行適當調節,才能得到滿意結果。 環境 幾點注意事項 1、灰塵和纖維屑能招致細孔的產生,因此要用清水沖凈。 2、相對濕度必須控制在30-50%之間。 3、要用加有黃色或橙色濾光片的金色熒光、黃色白熾光或白色熒光照明。 4、因為有溶劑揮發,所以要充分通風。 貯存 PKP材料是應您的訂貨而特意純化制備的。為了使其保持不含密聚體,必須注意: 1、PKP材料應當冷藏,以避免發生聚合反應。使用之前再把它溫熱至室溫。 2、PKP材料應當存放在遠離光源的地方,使用時再從原裝瓶中取出。 使用步驟: Ⅰ、準備基體材料 清洗并在120-130℃予烘烤20-30分鐘 Ⅱ、涂加光刻膠 用電機驅動的旋轉法 Ⅲ、預烘烤 在82℃烘烤20分鐘 Ⅳ、光刻膠暴光 暴光1-10秒,最小光源10mW/cm2 Ⅴ、光刻膠顯影 先噴PKPⅡ型顯影劑10-60秒鐘,接著用異丙醇沖洗,然后用壓縮空氣或氮氣吹干。 Ⅵ、后烘烤 在120℃(最高148℃)至少烘烤10分鐘 Ⅶ、光掩劑的去除 使用熱氯代烴和熱H2SO4或Indust-Ri-chem J-100清除劑 光刻膠使用技術 Ⅰ、準備基體材料 只有在涂加光刻膠之前把基體徹底洗凈并干燥好,才能得到沒有瑕疵的精確蝕刻圖案。 首先用三氯乙烯類溶劑洗滌去除表面顆粒和有機物,然后在120℃-200℃烘烤20分鐘。 Ⅱ、涂加光刻膠 采用將基體置于電機驅動的真空旋轉吸盤上進行旋轉的標準技術可以得到厚度均勻而且重現性良好的光刻膠涂層。 當采用此技術時,離心力使涂層均勻,溶劑不發生明顯蒸發,基體邊緣上光刻膠也不會過多散失。先在基體上加上滿溢量光刻膠。在旋轉過程中決不再添加光刻膠。這樣可使光刻膠分布均平。 正方形或長方形基體涂制時轉速要低,50-1000rpm。未經稀釋的光刻膠在75 rpm的轉速下所得到的涂層厚度約為2.5μ,基體中心和邊緣稍厚一些。 圖形基體(此為最普通的情況)在涂加光刻膠時,要求轉速較高,在2,000-5,000rpm之前,所得到光刻膠層厚度決定于光刻膠的粘度、旋轉速率和加速時間。旋轉速率大于5,000時,速率對光刻膠厚度影響甚微。低的光刻膠粘度和低的旋轉速率(rpm)將對厚度有所影響。加速到峰值速率所用的時間被認為是決定基體上光刻膠涂層更薄和更為均勻的決定性因素。而且基體邊緣上稍厚的光刻膠涂層此時也會變得薄些。達到峰值轉速的最佳加速時間是0.1秒。 薄膜電路所需要的光刻膠膜厚度在0.3-2μ之間。在其厚度下限時,如果再將光刻膠加以稀釋時,便會產生不連續的膜層。厚膜(1-2μ)會使抗浸蝕能力增強,細孔減少,但分辨率亦會有所降低,是其缺點。旋轉兩個薄涂層的好辦法可以得到所需要厚度的光刻膠膜,質量可得到充分保證。 Ⅲ、預烘烤 蒸發殘余的溶劑可以使光刻膠最大限度的粘結在基體上。光刻膠涂層烘烤不徹底時,要求暴光條件會有所變化,因為此時殘余的溶劑會抑制官能團的交聯作用。過多烘烤也會造成問題,如形成霧翳或使光刻膠材料發生分解等。完好的烘烤時間依賴于膜的厚度而定。 KTFR要在82℃烘烤20分鐘(當溫度高于104℃時,對粘結性會有所影響)。 Ⅳ、光刻膠的暴光 光刻膠可以用任何其輻射在近紫外光譜的光源暴光。大面積光源僅僅適用于粗線條(50μ或0.002英寸或更粗)。為了能夠分辨細節需要采用小擴散光源。一般說來,對于細線條圖案要采用點光源(碳孤燈、高壓泵蒸汽或氙閃光燈),而且光源要遠離基體。這樣可以保證基體面上光強度均勻。KTFR的正確暴光要求光能為100mW/cm2。正確暴光時間決定于膜厚度和其他工藝參數。如果光源在基體表面產生的最小輻射強度是10mW/cm2時,暴光1-10秒鐘便已足夠了。 為了使細線圖案精確和重現,暴光能量需要控制在最佳值±10%以內。要監控基體表面的光強度。由于光刻膠材料的衍射效應,過度暴光會使光掩層下面的光刻膠發生交聯,結果使線條加寬到2.5μ。 暴光不足時,僅在光刻膠膜的表面上發生交聯反應,當顯影時,圖案便會被沖洗掉?;w不平滑或光掩膜與光刻膠表面接觸不足時會導致線條變寬。采用抽真空的辦法使光掩膜緊緊粘貼在平滑的基體表面上可以避免此問題的發生。 當在氧氣存在的條件下進行暴光時,KTFR穩定劑發生分解,而高聚物并不發生交聯反應。反應只限于發生在膜的表面上,膜依然能夠溶解于顯影液中,當光刻膠涂層厚度超過1μ時,氧的這種作用便不再明顯。當膜厚度小于0.5μ時,膜會受到嚴重影響,在隨后的蝕刻過程中便不能再起足夠的保護作用。 Ⅴ、光刻膠顯影 一般說來最佳步驟是首先在涂層基體上噴顯影劑10到60秒鐘,接著用異丙醇沖洗。然后用純凈空氣或氮氣將表面殘存的溶劑吹掉。其中顯影劑建議使用Transene PKPⅡ型顯影劑。 Ⅵ、后烘烤 在光刻膠顯影之后進行后烘烤可以蒸發掉殘余溶劑、增強高聚物涂層的化學穩定性及其粘結強度。但是烘烤溫度不能超過148℃。建議在120℃烘烤10-20分鐘。 Ⅶ、光刻膠的去除 最常用的去除光刻膠技術是采用熱氯代烴(使高聚物膨脹)和熱H2SO4混合液松動光刻膠膜。在市售去除劑溶液中,建議用Indust-Ri-chem J-100去除KTFR光刻膠膜。 |