[發明專利]一種利用顯影液吸光度測試光刻膠用樹脂堿溶解速率的方法

在審

• 申請號: 202110048728.1
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112683828A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 馬陽陽;張東宏;李寶軍
• 申請（專利權）人: 陜西彩虹新材料有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01B21/08
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 段宇

本發明揭示了一種利用顯影液吸光度測試光刻膠用樹脂堿溶解速率的方法，將樹脂粉末溶解在PGMEA中，制成一定濃度的樹脂溶液，并在涂膜顯影機上設定相應程序于硅片上涂覆樹脂溶液，然后在一定顯影液堿度、流量條件下顯影，通過測試顯影液的吸光度值隨時間變化的曲線趨于穩定的時間確定為樹脂顯影的最佳時間，最后沖洗、烘干計算結果。本發明的主要有益效果是：樹脂的堿溶解速率為光刻膠合成用樹脂的選型提供有力依據。整個過程耗時短，可靠性強，重復性好。

技術領域：

本發明涉及一種測試方法，特別涉及一種利用顯影液吸光度測試光刻膠用樹脂堿溶解速率的測試方法。

背景技術：

光刻膠是一類具有光敏化學作用(或對電子能量敏感)的高分子聚合物材料，又稱光致抗蝕劑，是樹脂、感光化合物(PAC)和溶劑三種主要成分組成的對光敏感的混合液體，另外根據不同要求，還添加一定量的添加劑。樹脂經光照后，在曝光區域能很快地發生光化學反應，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，因此在平板顯示、集成電路，半導體封裝等領域得到了廣泛的應用。光刻膠合成用酚醛樹脂是一種可實現膠接的高分子膠粘劑，主要由高分子聚合物組成。目前g線及i線光刻膠用樹脂主要為酚醛樹脂，從經濟和效率因素考慮，酚醛樹脂用途廣泛，它們能夠薄薄地、均勻地、快速地被涂到基材上。并且g線及i線光刻膠用樹脂都采用高分子量樹脂與低分子量樹脂進行搭配共混的結構，且分子量的分布盡量小來滿足光刻膠的粘附、蝕刻、耐熱等要求。因為不同分子量的樹脂提高了曝光區與非曝光區的溶解速率反差，使得分辨率提高，而不同分子量的搭配原則又以不同樹脂的堿溶解速率為依據，又從堿溶解速率(ADR)計算公式(ADR＝顯影前后膜厚差/顯影時間)，顯影時間是影響堿溶解速率的關鍵因素。因此依據顯影液中實時吸光度的值確定樹脂的顯影時間是計算樹脂的堿溶解速率的根本，也是本領域內技術人員必須解決的技術問題。

發明內容：

本發明涉及一種利用顯影液吸光度測試光刻膠用樹脂堿溶解速率的方法，將樹脂粉末溶解在PGMEA中，制成一定濃度的樹脂溶液，并在涂膜顯影機上設定相應程序于硅片上涂覆樹脂溶液，然后在一定顯影液堿度、流量條件下顯影，通過測試顯影液的吸光度值(Abs)隨時間變化的曲線趨于穩定的時間確定為樹脂顯影的最佳時間進行顯影，最后沖洗、烘干并計算結果。包括以下步驟：

S1.稱取一定量樹脂樣品，加入PGMEA溶液，制成一定濃度的樹脂溶液；

S2.在涂膜顯影機上設定相應程序在硅片上涂覆樹脂溶液；

S3.在涂膜顯影機上對涂覆有樹脂溶液的硅片進行烘干并測試膜厚；

S4.用一定濃度的顯影液進行顯影并測試顯影液的吸光度，記錄顯影液吸光度隨時間的變化曲線趨于穩定的時間為樹脂的最佳顯影時間；

S5.測試顯影烘干后的硅片膜厚，計算樹脂的堿溶解速率。

在一個實施例中，樹脂溶液的溶液濃度為35％。

在一個實施例中，在涂膜顯影機上設定相應程序，為設定一定轉速使樹脂溶液涂覆均勻。

在一個實施例中，測試顯影液的吸光度，吸光度計為在線實時監測顯影液中的Abs值。

在一個實施例中，對涂覆有樹脂溶液的硅片進行烘干，烘干溫度為110℃，烘干時間100s。

在一個實施例中，用一定濃度的顯影液進行顯影并沖洗烘干，顯影液為濃度是2.38％的TMAH溶液；顯影方式為靜態浸沒式，顯影時間根據不同樹脂類型各不相同；沖洗方式為超純水靜置沖洗；烘干溫度為110℃。

本發明的主要有益效果是：樹脂的堿溶解速率為光刻膠合成用樹脂的選型提供有力依據。整個過程耗時短，可靠性強，重復性好。

具體實施方式：

下面結合實例對本發明做進一步詳細說明。

實施例一：(大分子量樹脂L-20G(35％))