负性光刻胶简介

感光树脂经光照后，在曝光区能很快地发生光固化反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。经适当的溶剂处理，溶去可溶性部分，得到所需图像（见图光致抗蚀剂成像制版过程）。光刻胶广泛用于印刷电路和集成电路的制造以及印刷制版等过程。光刻胶的技术复杂，品种较多。根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这种性能，将光刻胶作涂层，就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。基于感光树脂的化学结构，光刻胶可以分为三种类型。①光聚合型，采用烯类单体，在光作用下生成自由基，自由基再进一步引发单体聚合，后生成聚合物，具有形成正像的特点。②光分解型，采用含有叠氮醌类化合物的材料，经光照后,会发生光分解反应,由油溶性变为水溶性，可以制成正性胶。③光交联型，采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光的作用下,其分子中的双键被打开，并使链与链之间发生交联，形成一种不溶性的网状结构，而起到抗蚀作用，这是一种典型的负性光刻胶。柯达公司的产品KPR胶即属此类。感光树脂在用近紫外光辐照成像时，光的波长会限制分辨率（见感光材料）的提高。为进一步提高分辨率以满足超大规模集成电路工艺的要求，必须采用波长更短的辐射作为光源。由此产生电子束、X 射线和深紫外(<250nm)刻蚀技术和相应的电子束刻蚀胶，X射线刻蚀胶和深紫外线刻蚀胶，所刻蚀的线条可细至1□m以下。

光刻胶的未来发展

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由于光刻胶的技术壁垒较高，国内光刻胶市场基本被国外企业垄断。特别是高分辨率的KrF和ArF光刻胶，基本被日本和美国企业占据。  

国内光刻胶生产商主要生产PCB光刻胶，面板光刻胶和半导体光刻胶生产规模相对较小。国内生产的光刻胶中，PCB光刻胶占比94%，LCD光刻胶和半导体光刻胶占比分别仅有3%和2%。

国内光刻胶需求量远大于本土产量，且差额逐年扩大。由于国内光刻胶起步晚，目前技术水平相对落后，生产产能主要集中在PCB光刻胶、TN/STN-LCD光刻胶等中低端产品，TFT-LCD、半导体光刻胶等高技术壁垒产品产能很少，仍需大量进口，从而导致国内光刻胶需求量远大于本土产量。

如何选择光刻胶

光刻胶必须满足几个硬性指标要求：高灵敏度，高对比度，好的蚀刻阻抗性，高分辨力，易于处理，高纯度，长寿命周期，低溶解度，低成本和比较高的玻璃化转换温度（Tg）。主要的两个性能是灵敏度和分辨力。大多数光刻胶是无定向的聚合体。当温度高于玻璃化转换温度，聚合体中相当多的链条片以分子运动形式出现，因此呈粘性流动。当温度低于玻璃化转换温度，链条片段的分子运动停止，聚合体表现为玻璃而不是橡胶。当Tg低于室温，胶视为橡胶。当Tg高于室温，胶被视为玻璃。由于温度高于Tg时，聚合体流动容易，于是加热胶至它的玻璃转化温度一段时间进行退火处理，可达到更稳定的能量状态。在橡胶状态，溶剂可以容易从聚合体中去除，如软烘培胶工艺。但此时胶的工作环境需要格外关注，当软化胶温度大于Tg时，它容易除去溶剂，但也容易混入各种杂质。一般来说，结晶的聚合体不会用来作为胶，因为结晶片的构成阻止均一的各向同性的薄膜的形成。

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