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紫外曝光的光反應過程
點擊量：548 日期：2023-08-11 編輯：硅時代
曝光：在光刻膠膜中發生的化學過程導致其在顯影液中溶解度的增加(正膠)或減少(負膠)，從而可以產生出特定結構光刻膠膜。
下圖1中展示了光反應的基本步驟，即光刻膠中的光引發劑在曝光時所需的化學反應：在光輻照下光引發劑結合水分子并釋放氮氣后轉化為茚羧酸（indene carboxylic acid）。
圖1 光引發劑在吸收光子后發生的光化學反應
SO2-R基團的結合位點決定了光刻膠是對h-線和i-線敏感(結合位點在碳環 “右”側)還是對g-線敏感(結合位點在碳環 “左” 側)。為了增加其在光刻膠中的熱穩定性和溶解度以及增強其作為“抑制劑”(減少暗蝕)的性能，可以將幾個DNQ-磺酸鹽分子與一個所謂的主鏈分子結合。
光反應的量子效率定義的光刻膠膜中吸收的每光子光反應數量。充分吸水后DNQ-基光引發法劑的透明樹脂，在對應的波長(g、h、i線取決于DNQ)下曝光，可達到20 – 30%的量子效率。
如果在光刻膠膜中只有少量的水(再吸水不足，見光刻膠再吸水)，酮(圖1，中圖)可能會發生各種不需要的二次反應(例如與樹脂酯化或與CO2裂解聚合)。在這兩種情況下，沒有形成茚羧酸，顯影的速度只能通過降低抑制劑DNQ的濃度而增加。
在特殊化學放大光刻膠中，曝光的過程中不會形成茚羧酸，而是形成磺酸（sulphonic acid）。光化學反應不需要水分參與，也不會釋放氮氣，這使得這種光刻膠的處理比基于DNQ-基的光刻膠更簡單快速，即使是在非常厚的厚膠情況下也是如此。
在一些負膠中，如AZ®nLOF 2000系列或AZ®15nxt，曝光會激活三聚氰胺 （melamine） 交聯劑，在隨后的烘烤步驟(曝光后烘)中導致短酚醛樹脂單元（phenolic resin units）與長鏈連接。
部分負膠產品，在曝光開始過程中光聚合丙烯酸單體已經在室溫下形成。因此這種光刻膠不需要曝光后烘過程。
