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      應用

      乳酸乙酯在光刻膠中的應用資料

      2016-06-28

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      什么是光刻膠

      光刻膠又稱光致抗蝕劑,由感光樹脂、增感劑和溶劑三種主要成分組成的對光敏感的混合液體。感光樹脂經光照后,在曝光區能很快地發生光固化反應,使得這種材料的物理性能,特別是溶解性、親合性等發生明顯變化。經適當的溶劑處理,溶去可溶性部分,得到所需圖像。光刻膠廣泛用于印刷電路和集成電路的制造以及印刷制版等過程。光刻膠的技術復雜,品種較多。根據其化學反應機理和顯影原理,可分負性膠和正性膠兩類。光照后形成不可溶物質的是負性膠;反之,對某些溶劑是不可溶的,經光照后變成可溶物質的即為正性膠?;诟泄鈽渲幕瘜W結構,光刻膠可以分為三種類型。①光聚合型,采用烯類單體,在光作用下生成自由基,自由基再進一步引發單體聚合,最后生成聚合物,具有形成正像的特點。②光分解型,采用含有疊氮醌類化合物的材料,經光照后,會發生光分解反應,由油溶性變為水溶性,可以制成正性膠。③光交聯型,采用聚乙烯醇月桂酸酯等作為光敏材料,在光的作用下,其分子中的雙鍵被打開,并使鏈與鏈之間發生交聯,形成一種不溶性的網狀結構,而起到抗蝕作用,這是一種典型的負性光刻膠。

       

      二、光刻膠的主要技術參數 

      a、分辨率(resolution)。區別硅片表面相鄰圖形特征的能力。一般用關鍵尺寸(CD,Critical Dimension)來衡量分辨率。形成的關鍵尺寸越小,光刻膠的分辨率越好。

      b、對比度(Contrast)。指光刻膠從曝光區到非曝光區過渡的陡度。對比度越好,形成圖形的側壁越陡峭,分辨率越好。

      c、敏感度(Sensitivity)。光刻膠上產生一個良好的圖形所需一定波長光的最小能量值(或最小曝光量)。單位:毫焦/平方厘米或mJ/cm2。光刻膠的敏感性對于波長更短的深紫外光(DUV)、極深紫外光(EUV)等尤為重要。

      d、粘滯性/黏度 (Viscosity)。衡量光刻膠流動特性的參數。粘滯性隨著光刻膠中的溶劑的減少而增加;高的粘滯性會產生厚的光刻膠;越小的粘滯性,就有越均勻的光 刻膠厚度。光刻膠的比重(SG,Specific Gravity)是衡量光刻膠的密度的指標。它與光刻膠中的固體含量有關。較大的比重意味著光刻膠中含有更多的固體,粘滯性更高、流動性更差。粘度的單 位:泊(poise),光刻膠一般用厘泊(cps,厘泊為1%泊)來度量。百分泊即厘泊為絕對粘滯率;運動粘滯率定義為:運動粘滯率=絕對粘滯率/比重。 單位:百分斯托克斯(cs)=cps/SG。

      e、粘附性(Adherence)。表征光刻膠粘著于襯底的強度。光刻膠的粘附性不足會導致硅片表面的圖形變形。光刻膠的粘附性必須經受住后續工藝(刻蝕、離子注入等)。

      f、抗蝕性(Anti-etching)。光刻膠必須保持它的粘附性,在后續的刻蝕工序中保護襯底表面。耐熱穩定性、抗刻蝕能力和抗離子轟擊能力。

      g、表面張力(Surface Tension)。液體中將表面分子拉向液體主體內的分子間吸引力。光刻膠應該具有比較小的表面張力,使光刻膠具有良好的流動性和覆蓋。

      h、存儲和傳送(Storage and Transmission)。能量(光和熱)可以激活光刻膠。應該存儲在密閉、低溫、不透光的盒中。同時必須規定光刻膠的閑置期限和存貯溫度環境。一旦超過存儲時間或較高的溫度范圍,負膠會發生交聯,正膠會發生感光延遲。

       

      • 光刻膠的應用

      模擬半導體(Analog Semiconductors)

      發光二極管(Light-Emitting Diodes LEDs)

      微機電系統(Microelectromechanical Systems MEMS)

      太陽能光伏(Solar Photovoltaics PV)

      微流道和生物芯片(Microfluidics & Biochips)

      光電子器件/光子器件(Optoelectronics/Photonics)

      封裝(Packaging)

       

      • 乳酸乙酯在光刻膠中的應用

         1、做光刻膠的溶劑,主要是代替PMA、PM.

      ?PMA介紹

      PM介紹

       

         2、做光刻膠的清洗液,代替NMP.

      ?光刻膠在IC行業的應用,只要是有集成電路,它就會有光刻膠。另外,使用光刻膠的過程中,它有個清洗多余光刻膠的過程,這個清洗的過程,是用光刻膠蝕刻以后,用水和堿溶液清洗,但是在水和堿溶液清洗之前,有個中間的過渡過程,以前是用NMP來清洗,但是由于NMP有毒性,最近換成乳酸酯來清洗。這是在集成電路中的應用。所以一般提供光刻膠,也會提供清洗液。所以做光刻膠和做光刻膠的清洗液用乳酸酯來替代是一個產品的組合。

       

          除集成電路以外,還有一個顯示器行業,LCD行業,主要是往兩塊玻璃板中間灌液晶,然后使用封裝膠封裝。封裝過后需要切邊,清洗,它也需要用乳酸酯來清洗,以前用NMP,現在用乳酸酯替代。它的的主要好處同樣是NMP有毒,對環境有污染。乳酸酯是對人體無毒的,對環境無害的。

       

         雖然乳酸酯的成本可能會高點,但是乳酸酯加上清洗回收工藝,基本通過回收液精餾能回收90%左右,補充清洗損耗的10%,精餾和純化的過程只需要$0.5/kg左右的成本,整個回收下來它是合算的。這樣供應給清洗廠有一個價格,拿回來回收,重新蒸發,既解決了客戶的環保問題,又降低了生產成本,長期循環利用,是一個非常好的方案。

        

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