一种测定光刻胶光密度的方法与流程

本发明涉及光刻胶，具体而言，涉及一种测定光刻胶光密度的方法。

背景技术：

1、光刻胶又称为光致抗蚀剂，是光刻工艺中的关键材料。掩膜版上的图形被投影在光刻胶上，受光后激发光化学反应，经烘烤和显影后形成光刻胶图形。光刻胶是针对曝光波长来设计的，用于g-线(436nm波长)、i-线(365nm波长)、248nm波长、193nm波长以至157nm波长，因此，光刻胶在紫外可见区的吸光度是表征其性能的一个重要参数。现有技术对于光刻胶的光密度测试存在操作复杂、误差大的缺陷。

2、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一种测定光刻胶光密度的方法，该方法操作简单，结果准确，实验重复性好。

2、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

3、一种测定光刻胶光密度的方法，包括以下步骤：

4、(a)以紫外石英片一侧表面的q点为旋涂中心点，所述旋涂中心点与所述紫外石英片的第一端之间的距离为17.5mm，将光刻胶旋涂在紫外石英片的表面上，经干燥形成膜层区域，选取所述膜层区域的第一区域为待测膜层区域，所述第一区域以所述旋涂中心点为中心点，所述第一区域与所述紫外石英片的长度比为15:45；

5、(b)将步骤(a)中具有膜层区域的紫外石英片置于石英片卡板的卡槽中，石英片卡板上的等分刻线将所述第一区域等分为多个区域，测试多个区域的膜层厚度并获取平均值，所述平均值为所述第一区域的膜层厚度；

6、(c)将步骤(b)中测试完第一区域的膜层厚度的紫外石英片固定于支架中，所述紫外石英片呈竖直状态，所述支架包括顶部框架和四个侧壁，所述顶部框架和四个侧壁围合形成所述紫外石英片的容置区域；所述顶部框架由四条边板组成，其中，第一边板和第二边板相对设置，第三边板和第四边板相对设置，所述第一边板和第二边板之间的距离小于所述第三边板和第四边板的长度；所述第一边板延其厚度方向上设置有第一凹槽区，所述第二边板延其厚度方向上设置有第二凹槽区，所述第一凹槽区和第二凹槽区相对设置；四个侧壁中，第一侧壁和第二侧壁相对设置，分别连接第一边板和第二边板；第三侧壁和第四侧壁相对设置，分别连接第三边板和第四边板，所述第三侧壁具有第一开口区域，所述第四侧壁设置有第二开口区域，所述第一开口区域和第二开口区域相对设置，用于紫外光的透过；

7、用紫外分光光度计进行光谱测定，以空白石英片为背景，获取测定的各波长处的吸光度；

8、(d)根据公式计算光密度；

9、其中，od为光密度，a为吸光度，ft为第一区域的膜层厚度。

10、在一种实施方式中，所述紫外石英片为矩形，所述紫外石英片的长度为45mm，所述紫外石英片的宽度为12mm，所述紫外石英片的厚度为1mm。

11、在一种实施方式中，所述旋涂的转速为1000～4500rmp。

12、在一种实施方式中，所述旋涂，具体包括：

13、(a1)旋涂仪以1000～2000rmp的转速运行8～11s；

14、(a2)旋涂仪停止运行，停止时间为10～15s，滴入所述光刻胶；

15、(a3)旋涂仪以500～2000rmp的转速运行4～6s；

16、(a4)旋涂仪以1000～5000rmp的转速运行20～30s；

17、(a5)旋涂仪以500～2000rmp的转速运行4～6s。

18、在一种实施方式中，所述干燥的温度为90～110℃，所述干燥的时间为90～120s。

19、在一种实施方式中，在测定第一区域的膜层厚度之前，将光刻胶均涂在不透明底片上，用椭偏仪测定该光刻胶在不同波长下的折光率n与消光系数k，将三个不同波长下的折光率n代入柯西公式：

20、

21、计算得到光刻胶的柯西系数a、b、c，将柯西系数a、b、c输入膜厚测定仪中建立测定该光刻胶膜厚的模型。

22、在一种实施方式中，所述石英片卡板包括卡板基体、卡槽以及等分刻线；所述卡槽位于所述卡板基体的中心区域，所述等分刻线相互平行且垂直于所述卡槽的长边。

23、在一种实施方式中，所述卡槽为矩形，所述卡槽的长度为46mm，所述卡槽的宽度为13mm，所述卡槽的厚度为1mm。

24、在一种实施方式中，所述多个区域的个数为3～5个。

25、在一种实施方式中，所述第一边板和第二边板的长度相等；所述第三边板和第四边板的长度相等；所述第三侧壁和第四侧壁的大小相等、形状相同。

26、在一种实施方式中，所述第一凹槽区从第一边板延伸至第一侧壁的底部；所述第二凹槽区从第二边板延伸至第二侧壁的底部。

27、在一种实施方式中，所述光刻胶的固体含量为5％～40％。

28、在一种实施方式中，所述光谱的范围为200～500nm。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

30、本发明的方法形成的光刻胶的膜层均匀性高；采用卡板将石英片固定，可减少手指对石英片的污染，特别是测定膜厚区域，也利于测定膜厚过程中石英片的移动，而且卡板将需要测定膜厚的区域标示出来，消除了无效测定；用支架将石英片固定，确保石英片保持垂直，可消除石英片倾斜导致的光程差，保证测定结果的准确性；本发明的方法测定光密度，无需知道光刻胶的准确浓度，无需将光刻胶进行稀释，既减少了有毒溶剂的使用，也减少了操作误差；操作简单，结果准确，实验重复性好。

技术特征：

1.一种测定光刻胶光密度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的测定光刻胶光密度的方法，其特征在于，所述紫外石英片为矩形，所述紫外石英片的长度为45mm，所述紫外石英片的宽度为12mm，所述紫外石英片的厚度为1mm。

3.根据权利要求1所述的测定光刻胶光密度的方法，其特征在于，所述旋涂的转速为1000～4500rmp。

4.根据权利要求1所述的测定光刻胶光密度的方法，其特征在于，所述旋涂，具体包括：

5.根据权利要求1所述的测定光刻胶光密度的方法，其特征在于，所述干燥的温度为90～110℃，所述干燥的时间为90～120s。

6.根据权利要求1所述的测定光刻胶光密度的方法，其特征在于，在测定第一区域的膜层厚度之前，将光刻胶均涂在不透明底片上，用椭偏仪测定该光刻胶在不同波长下的折光率n与消光系数k，将三个不同波长下的折光率n代入柯西公式：

7.根据权利要求1所述的测定光刻胶光密度的方法，其特征在于，所述石英片卡板包括卡板基体、卡槽以及等分刻线；所述卡槽位于所述卡板基体的中心区域，所述等分刻线相互平行且垂直于所述卡槽的长边；

8.根据权利要求1所述的测定光刻胶光密度的方法，其特征在于，所述第一边板和第二边板的长度相等；所述第三边板和第四边板的长度相等；所述第三侧壁和第四侧壁的大小相等、形状相同；

9.根据权利要求1所述的测定光刻胶光密度的方法，其特征在于，所述光刻胶的固体含量为5％～40％。

10.根据权利要求1所述的测定光刻胶光密度的方法，其特征在于，所述光谱的范围为200～500nm。

技术总结
本发明涉及光刻胶技术领域，具体涉及一种测定光刻胶光密度的方法，包括以下步骤：以紫外石英片一侧表面的Q点为旋涂中心点，将光刻胶旋涂在紫外石英片的表面上，经干燥形成膜层区域，选取所述膜层区域的第一区域，第一区域以旋涂中心点为中心点，第一区域与所述紫外石英片的长度比为15:45；将紫外石英片置于石英片卡板的卡槽中，石英片卡板上的等分刻线将第一区域等分为多个区域，测试多个区域的膜层厚度并获取平均值，即为第一区域的膜层厚度；再将紫外石英片固定于紫外分光光度计样品池中的支架中，用紫外分光光度计进行光谱测定，获取测定的各波长处的吸光度，根据公式计算光密度。该方法操作简单，结果准确，实验重复性好。

技术研发人员：房彩琴,孙嘉,李冰,鲁代仁,欧永英,王淑芬,王文芳,董栋,张宁
受保护的技术使用者：上海彤程电子材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15