負(fù)性光致抗蝕劑的主要種類有聚肉桂酸酯類、聚烴類一雙疊氮系、聚酯類。以聚烴類一雙疊氮系為例說(shuō)明如下。
聚烴類一雙疊氮系光致抗蝕劑是由聚烴類樹脂、雙疊氮型交聯(lián)劑和增感劑溶于適當(dāng)?shù)娜軇┡渲贫,由于它和襯底材料,特別是金屬襯底的黏附性較好,并且具有較好的耐腐蝕性能,因而在集成電路、大面積集成電路以及各種薄膜器件的光刻工藝中得到廣泛應(yīng)用。
含有疊氮官能團(tuán)的有機(jī)化合物,在光或熱的作用下,分解生成氮烯(nitrene)自由基,即:
RN3——R-N:(三重態(tài)氮烯)或R-N.(單一態(tài)氮烯)
雙疊氮交聯(lián)劑感光分解后,生成的雙氮烯自由基具有較強(qiáng)的化學(xué)活性,極易與相混合在一起的聚烴類分子鏈上的不飽和雙鍵進(jìn)行加成反應(yīng),生成具有三維結(jié)構(gòu)的不溶性產(chǎn)物,而未經(jīng)感光的光致抗蝕劑則保持它的原有的溶解性質(zhì),顯影后形成負(fù)性圖像。
雙疊氮交聯(lián)劑的感光波長(zhǎng)范圍為260~460nm,添加適宜的增感劑,例如二苯甲酮、蒽醌、吖啶酮等,可以使光致抗蝕劑的感光度有所提高。