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紫外曝光的光反应过程
点击量：241 日期：2023-08-11 编辑：硅时代
曝光：在光刻胶膜中发生的化学过程导致其在显影液中溶解度的增加(正胶)或减少(负胶)，从而可以产生出特定结构光刻胶膜。
下图1中展示了光反应的基本步骤，即光刻胶中的光引发剂在曝光时所需的化学反应：在光辐照下光引发剂结合水分子并释放氮气后转化为茚羧酸（indene carboxylic acid）。
图1 光引发剂在吸收光子后发生的光化学反应
SO2-R基团的结合位点决定了光刻胶是对h-线和i-线敏感(结合位点在碳环 “右”侧)还是对g-线敏感(结合位点在碳环 “左” 侧)。为了增加其在光刻胶中的热稳定性和溶解度以及增强其作为“抑制剂”(减少暗蚀)的性能，可以将几个DNQ-磺酸盐分子与一个所谓的主链分子结合。
光反应的量子效率定义的光刻胶膜中吸收的每光子光反应数量。充分吸水后DNQ-基光引发法剂的透明树脂，在对应的波长(g、h、i线取决于DNQ)下曝光，可达到20 – 30%的量子效率。
如果在光刻胶膜中只有少量的水(再吸水不足，见光刻胶再吸水)，酮(图1，中图)可能会发生各种不需要的二次反应(例如与树脂酯化或与CO2裂解聚合)。在这两种情况下，没有形成茚羧酸，显影的速度只能通过降低抑制剂DNQ的浓度而增加。
在特殊化学放大光刻胶中，曝光的过程中不会形成茚羧酸，而是形成磺酸（sulphonic acid）。光化学反应不需要水分参与，也不会释放氮气，这使得这种光刻胶的处理比基于DNQ-基的光刻胶更简单快速，即使是在非常厚的厚胶情况下也是如此。
在一些负胶中，如AZ®nLOF 2000系列或AZ®15nxt，曝光会激活三聚氰胺 （melamine） 交联剂，在随后的烘烤步骤(曝光后烘)中导致短酚醛树脂单元（phenolic resin units）与长链连接。
部分负胶产品，在曝光开始过程中光聚合丙烯酸单体已经在室温下形成。因此这种光刻胶不需要曝光后烘过程。
