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MicroChem / Nippon Kayaku - 光刻胶



 

美国Microchem公司的SU-8 光刻胶是一种负性化学放大胶,适合i线,X-Ray,E-beam曝光。具有具有非常好的热稳定性、 抗刻蚀性、
高分辨率、高深宽等特点。对近紫外350~400nm波段曝光最为敏感。即使在非常厚的光刻胶曝光情况下,曝光均匀一致,可以获
得垂直边壁。

日本化药(Nippon Kayaku)拥有近百年历史,是环氧树脂行业的领导者。侧壁陡直,机械性,绝缘性及耐温性能等SU-8无可比拟的
优点,也正是得益于日本化药的支持。从2008年起,Microchem并入日本化药旗下,并与日本化药联合开发出KMPR以及SU-8 3000
系列等新产品。

 

Microchem的产品分类: Application Note (pdf)

 

 

新! KMRD-015A

材料特性:

•水性显影剂, 负型聚合物光阻

•低温单阶固化:1小时@ 185℃

•製程中的低收缩与低薄膜损失特性

•良好的化学与热稳定性

•出色的可加工性与曝光宽容度

•优异的HAST和TCT表现

 

黄光技术 Ultratech AP-300 Stepper(全频段)

〔7um厚度的薄膜於电镀铜上〕


 可靠性测试电迁移测试(uHAST)

可通过2,000次以上-55℃至+125℃的循环


 

 

 

 

SU-8 2000 系列
- 厚度范围,单层涂胶厚度为 0.5 to > 200 μm
- 高深宽比:>10:1
- 更多挥发性溶剂,与传统去边工艺兼容
- 降低了极性溶剂含量减小表面张力
- 表面活性成分,改善涂覆效果
- 多用于MEMS,钝化层应用LED 微流以及光电子器件制作

   
 

SU-8 3000 系列
SU-8 3000常用于永久性结构制作,较SU-8 2000具有更好的基底粘附力,更不易于在工艺过程中产生内应力积累。

高深宽比:>5:1。常用于光电器件,MEMS芯片制作,以及作为芯片绝缘、保护层使用。

相关溶液:
稀释剂:SU-8 Thiner,
显影液:SU-8 Developer 
去胶剂:Remover PG,
增附剂:OmniCoat

10µm features in 50µm SU-8 3000 (contact expose)
Source: MicroChem

 

 


內應力對比圖

熱穩定性和機械性能對比

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KMPR系列

KMPR为负性光刻胶,具有与SU-8光刻胶相同的侧壁效果与深宽比( >5:1 ),易于去除。常用于MEMS,电铸,DRIE等。

相关溶液:
去胶:Remover PG
显影:碱性 TMAH 2.38%,或有机 SU-8 developer

Material uses:

  • MEMS
  • DRIE
  • Electroplating
  • Permanent Structures

Material attributes:

  • High aspect ratio with vertical sidewalls
  • High chemical and plasma resistance
  • Greater than 100 µm film thickness in a single coat
  • Excellent adhesion to metals
  • Wet strips in conventional strippers
  • Excellent dry etch resistance
Plating Permanent Deep Etch

Plating (100 µM tall Ni posts, KMPR removed)

Electroformed Ni gear after stripping KMPR
Source: Univ. of Birmingham

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PMGI & LOR 底层去阻

PMGILOR去阻,可提高生產量金屬剝離處理中的各種數據存儲和無線芯片的應用,微機電系統使用下面雙層堆疊光致抗蝕劑PMGILOR延伸剝離處理的限制之外,其中單層抗蝕策略可以達到這包括非常高的分辨率金屬4µm微米的金屬化這些獨特的材料,可在各種處方,以滿足幾乎所有客戶的需求

PMGI与LOR抵抗使产量高,金属剥离处理中的各种从数据存储和无线芯片的应用,以微机电系统。使用下面的双层堆叠光致抗蚀剂,PMGI和LOR延伸剥离处理的限制之外,其中单层抗蚀策略可以达到。这包括非常高的分辨率金属(4µm微米)的金属化。这些独特的材料,可在各种处方,以满足几乎所有客户的需求。

Material uses:

  • Metal lift-off processing

  • Airbridge fabrication

  • Release layers

Material attributes:

  • 不会混用时,过涂有光刻胶成像
  •  双层堆叠的TMAH或KOH开发单步发展
  • 热稳定性高:TG〜190℃
  • 快速,干净地消除在常规Resist stripper
  •  启用子.250微米微米的双层光阻成像
  • 可实现高产量,很厚的(>3µm)的金属剥离处理

 

LOR双层Lift-off专用光刻胶

 

 

  • 高分辨,可用于 <0.25 μm Lift-off 工艺
  • undercut 结构可控,溶解速率易于调节
  • 在Si,NiFe,GaAs,nP和其它III-V材料上有良好的粘附力
  • 与 g-, h-,i-line,DUV,193 nm 和 E-beam 光刻胶等兼容
  • 良好的耐热稳定性
  • 去胶容易,剥离干净

 

Bi-Layer Lift-Off Process                                                          Lift-Off: An enabling, additive lithographic process

 

 

GaAs Modulator with Al airbridge
Source: Nortel

PMGI used as a sacrificial layer on which the airbridge was built. The PMGI layer was subsequently removed with conventional resist removal processing.

 

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PMMA 光刻胶

 

PMMA正性抗蚀剂是基于特殊牌号聚甲基丙烯酸甲酯的目的是提供高对比度,高分辨率的电子束,远紫外线(220-250nm的)和X-射线光刻工艺。此外,聚甲基丙烯酸甲酯通常被用作保护层中的III-V器件晶片减薄的应用程序。标准产品包括广泛的氯苯配制的膜厚,或更安全的溶剂苯甲醚495000和950000的分子量(MW)。另外50,000,100,000,200,000和220万兆瓦可根据要求提供。

共聚物的抗蚀剂是基于PMMA的〜8.5%的甲基丙烯酸的混合物。共聚物甲基丙烯酸甲酯(8.5)MAA 常用于与聚甲基丙烯酸甲酯组合在双层剥离抗蚀剂工艺,其中的每一个光盘的大小和形状的独立控制抗蚀剂是必需的层。标准的共聚物的抗蚀剂被配制在更安全的溶剂乳酸乙酯和可在一个宽范围的薄膜厚度的。此外,甲基丙烯酸甲酯(17.5)MAA共聚物的抗蚀剂可根据要求提供。

应用于 PMMA & Ccopolymer Resists (MMA (8.5)MAA)

T-gate resulting from PMMA/Copolymer bilayer resist stack.

 

相关溶液:
  • 电子束抗蚀剂:可用于电子束,X线,DUV曝光
  •  特征尺寸:<0.1μm,多种分子量和固含量可选
  • 与多数基底的粘附力非常好,亦适合多层涂覆工艺

显影液 MIBK:IPA
  • 分子量大小:495K,950K,其它可选
  • 溶剂: 苯甲醚A或氯苯C
  • 固含量:2%~11%,或其它可选。

用途:
电子束光刻,晶圆减薄,T-Gate等。

PMMA & Copolymer Resists:

PMMA Resist Data Sheet


 

应用

Top Layer Construction Combined Layer Construction

 

PriElex® Jettable Polymeric Materials

PriElex®是一个新的具有功能性油墨的高分子材料,可用喷墨印刷的方式来制作电子元件。PriElx聚合油墨设计及喷墨特性的优化,可适用於无光罩式微影、快速成型、和乾净非接触式印刷。比起其它一般光阻材料PriElx更为了喷墨性能,例如粘度、蒸发速率、表面张力、等待时间,耐热稳定性等来做特别开发。

MicroChem目前可提供XPPriElx SU-8 1.0,是一种可喷墨式的SU-8光阻材料,可用喷墨方式来制作单层或多层的结构。配合FUJIFILM Dimatix 材料喷墨机使用,可应用在微结构制造上。

目前还有其它功能性喷墨材料在研发中。

 

 


PriElex® SU-8 材料用途:
  • 不需要光罩微影可制作永久的三维结构
  • 可涂布在不规则面的底材上
  • 可图案化做绝缘和隔离层使用
  • 蚀刻遮罩和其它应用
  PriElex® SU-8 材料屬性:
  • 低溫固化 (<150° C)
  • 光学透明性佳
  • 优异热稳定性
  • 高耐化性
  • 低杨氏系数
  • 减少材料浪费


Continuous Printed Patterns

PriElex® SU-8 Direct Write: 5 passes, linear scan
Source: MicroChem Corp

 

 
Additive Via Fabrication

Via pattern created with additive inkjet process
Source: MicroChem Corp