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20nmM化鉛(减少光反射)
环片
1.制版光学原理
(1)成像原理
成像原理
111
—=——
fUV
f-透镜的焦距
U•物距
v•像距
对于特定的物镜.-定的物距对应淀的像距。
制版照相时,必须调节物距和像距,使Z满足公式,才能获得清晰的图像。
缩小倍率K:
物长M
则可得到:
像长V
u=(K+M
K
在制版时,物大于像,所以要求kJ必须u>
2f、f<
v<
2f,才能得到缩小的像。
dl
1-制版光学原理
•主焦距•分辨率高
•有效视场•焦距合适
•相对孔径
•焦深
•分辨率
(4)图像的反差与过渡区
2.超微粒干版显像原理
(1)照相潜影的形成
乳胶成分
2AgBr」42AgI+Br22AgI光》2AgI
2AgCl亠2AglK】2
乳化剂
辅助剂
分散介质
(2)显影1•物理显影
甲液:
对苯二酚
10g
柠掾酸
6g
水
1000ml
乙液:
硝酸银溶液
(10%)
甲液:
乙肢二30ml•几滴
其化学反应为
HO—CH+2AgNOr
一0—Ot-2AgJ1211NO;
(对苯二酚)
(梱)
屮1二、超微粒干版制备技术
(2)显影2■化学显彫
化学显影是利用显影液中的还原剂将已感光的卤化银继续还原出金属银。
包括还原剂、保护剂、促进剂和防灰雾剂等四种物质。
1•还原剂(对苯二酚利米叶儿)
显影时,还原剂与曝光部分的澡化银发生氧化还原反应。
(少)曰早^2•保护剂N32SO3C
,'
丿业足/对苯二酚很容易被溶于显影液中的氧折氧化,生成黄色的苯艇,苯SS又会使对苯二酚加
速氧化f不仅使显影叛还原性能不稳定,甚至会因对苯二酚的很快耗尽而丧失显影能力。
所
以,在显影液中需加入保护剂。
2Na2SO3+O2—f2Na2SO4
3•促进剂碱性物质(氢氧化钠、碳酸钠、硼砂等)
促进剂的用量必须适当,特别是氢氧化钠等强磁性物质’用量过多,易产住灰雾,还有软化胶层的作用。
一般显影液的pH值控制在9,5~14
4•防灰雾剂
防灰雾剂又称抑制剂。
它能阻止乳胶层中未曝光部分的银盐电离,限制银离子的还闻,防止灰雾的生成,增强反差。
AgBr存』"
十BL加入漠化钾,平衡向左移动
(3)定景少1■络合解I代硫酸钠(?
4嘟203)络合反应方程式:
AgBr+2Na2S2O3>
Na3[Ag(S>
O3)2]+NaBr
2•屮和剂一酷酸
中和碱性物质NaOH
CU3COOH十NaOH=CHaCOONa+H.O
3•保护剂一亚硫酸钠(N^SOs)
抑制络合剂分解
醋酸和络合剂的反应:
Na2S2O3+CH3COOH►NaHSO5+CH3COONa^SI/
Na2SO3+CH3COOH——>
NaHSOj4^H3CO(^Ia;
(3)定影4■坚膜剂——明M[K2SO4-Ah(so4)y24H2O]
乐'
电离出的铝离子能使明胶分子由线型交联成体型,因而具有竖膜作用。
5.缓冲剂——硼酸(HsBO,)
班酸是弱的多元酸,其一级电岛如下;
H3BO3w-
定影时若有少量碱性的显影液带入定影液.则会使定影液中氢施子浓度降低,酸性械弱,
因而将有氢氧化铝白色沉淀产生:
Al"
+3ObT
A1(OH)3
定影液中加入硼酸后,硼酸的电离将使溶液中氢离子浓度增大,从丽保持溶液的pH值基本上不变。
硼酸的存在.防止了氢氣化铝白色沉淀的形成,对带入定影液的少塑緘性显影液記缰冲作用,故称缓冲剂。
除硼酸外,氯化钱也可作为缓冲剂。
HN4CI+H20—NH3HQ+H+
1.铭版的特点
2.铭版的制备
(1)玻璃基片的选择
(2)铮膜的蒸镀
(3)质量检查
3.铭版的复印
(1)涂胶与前烘
(2)对准曝光
(3)显影和坚膜
(4)铮层腐蚀及去胶
(5)老化
4.铭膜质量的讨论
1.使用优点
(1)氧化铁掩模的光学特性与鎔版和乳胶版不同,在观察光源波长下是透明的,在曝光光源下不透明,因而允许在光刻时能够过掩模直接观察片子上的图形。
(2)氧化铁掩模与鎔版相比反射率较低,氧化铁掩模版因而具有更高的分辨率。
(3)氧化铁掩模版能够吸收(非反射)不需要的光,可克服光晕效应,加强了对反射性衬底的对比度,有利于精细线条光刻。
(4)氧化铁结构致密且为无定形,针孔少,经抗磨实验证明,与鎔及二氧化硅相比,氧化铁是比较耐刻痕的掩模材料。
(5)氧化铁的复印腐蚀特性较好,在一定程度上可有效减少掩模缺陷。
2.CVD法制备氧化铁版
(1)薄膜制备
607毗严
Fc(COh►民柘COt
袴或4A
2Fe(CO)3—~亠Fs(CO)g+COt
4Fe{CO)5+3Ojr~一*f
民(COh+b十弧(COsVCOt
(2)薄膜刻蚀
70"
-80t小
兔5+6比P0厂2Fe(H2PO4)3+3H2O
7ft—BflV*
FeO+2出PO4——>
Fd.H2P04)2+H20
Fe2(CO3)?
+6H3PO4—>
2Fe(H2PO4)3+3H2O+3CO21
7(J—u(yc
FcCQ计2H3PO4^FeCHjPOdi+HiO+CO;
t
3.涂敷法制备氧化铁版
(1)二茂铁制备
2C51UNa+FeC12
(环戊二烯钠)
CHZ一CH2
(四氢扶哺)
»
(C5HO?
Fe-2NaCl
(2)合成乙酰二茂铁
(3)合成瓮乙基二茂铁
O;
co)2co
85%HjPCh
10『(?
反血1帥in
qOH
Fe
(4)合成乙烯二茂铁
FeCuSOrSFhO催化Fe
恒沸脱水
(5)聚合反应
偶鼠二显丁引发剂
(6)成膜原理
"
-)►刘C反掘Mh
(聚乙燔二茂铁)
五、其他光刻制版技术
研讨3:
电子束曝光技术的原理、应用与进展
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