CN106371289B - 鸡蛋清稀薄蛋白作为光刻胶的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种鸡蛋清稀薄蛋白作为光刻胶的应用。本发明以从自然界能够广泛获取的鸡蛋清稀薄蛋白作为光刻胶，避免了传统光刻胶在人工合成时造成的环境污染，薄膜粗糙度低，厚度可控，易实现大面积制备，且其具有较好的紫外、电子束敏感度，可用紫外、电子束方式曝光，曝光之后仅需用水显影，对环境无污染，显影效果较好；其同时还具有良好的抗刻蚀性能，在刻蚀后可选用胰蛋白酶溶液去胶。

Description

鸡蛋清稀薄蛋白作为光刻胶的应用
技术领域
本发明属于光刻胶技术领域，具体涉及鸡蛋清稀薄蛋白作为光刻胶的应用。
背景技术
光刻胶又称光致抗蚀剂，是利用光化学反应进行图形转移的媒介，其技术复杂，品种较多。根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类；基于感光树脂的化学结构，光刻胶可以分为光聚合、光分解及光交联三种类型；按其所用曝光光源或辐射源的不同，又可分为紫外光刻胶、深紫外光刻胶、电子束胶、离子束胶、X射线胶等。光刻胶主要应用于电子工业集成电路和半导体分立器件的细微加工过程中，它利用光化学反应，经曝光、显影将所需要的微细图形从掩膜版转移至待加工的基片上，然后进行刻蚀、扩散、离子注入、金属化等工艺。因此，光刻胶是电子工业中关键性基础化工材料。
近年随着电子工业的飞速发展，光刻胶的发展更是日新月异，新型光刻胶产品不断涌现。但这些光刻胶的原理基本相似，在光刻过程中都必须遵从如下步骤：基片处理、涂胶、前烘、曝光、中烘、显影、坚膜、去胶。步骤相当繁琐，且操作要求较高，无疑产生了极高的成本。另外，传统光刻胶除本身就具有一定毒性以外，在显影和去胶步骤当中往往要用到较多的有机溶剂，产生大量对环境有害的废液。因此，亟待开发一种操作简便、绿色环保的新型光刻胶。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述光刻胶的缺点，为鸡蛋清稀薄蛋白提供一种新的用途。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：鸡蛋清稀薄蛋白作为光刻胶的应用。
上述的鸡蛋清稀薄蛋白作为光刻胶的应用，所述的光刻胶为正性光刻胶时，将鸡蛋清稀薄蛋白与丙三醇按体积比为10:0.5～3混合均匀，所得混合液旋涂于待加工的基片上，然后采用紫外或电子束方式曝光、显影，即得正性光刻胶，其中优选鸡蛋清稀薄蛋白与丙三醇的体积比为10:1～2。
上述的鸡蛋清稀薄蛋白作为光刻胶的应用，所述的光刻胶为负性光刻胶时，将鸡蛋清稀薄蛋白直接旋涂于待加工的基片上，然后采用紫外或电子束方式曝光、显影，即得负性光刻胶。
本发明的鸡蛋清稀薄蛋白是将鸡蛋清用孔径为1mm的医用纱布过滤，得到的滤液即为鸡蛋清稀薄蛋白。
本发明的有益效果如下：
1、本发明以鸡蛋清稀薄蛋白作为光刻胶，鸡蛋清稀薄蛋白可从自然界广泛获取，不需要人工合成，避免了传统光刻胶在合成时造成的环境污染，且鸡蛋清稀薄蛋白旋涂形成的薄膜粗糙度低，厚度可控(200nm及其以上)，减少了前烘、中烘等繁琐工艺，操作简便。
2、本发明以鸡蛋清稀薄蛋白作为光刻胶，其具有较好的紫外、电子束敏感度，可选用紫外、电子束方式曝光，且曝光之后只需用水显影，对环境无污染，显影效果较好，图案边沿清晰。
3、本发明以鸡蛋清稀薄蛋白作为光刻胶，其具有良好的抗刻蚀性能，例如对二氧化硅、铜、金进行正性和负性刻蚀，其对刻蚀液HF蒸汽、N-溴代丁二酰亚胺/吡啶等具有较好的抵抗能力。
4、本发明以鸡蛋清稀薄蛋白作为光刻胶，在刻蚀后可选用廉价环保的胰蛋白酶溶液去胶。
附图说明
图1是实施例1中经紫外曝光、显影后的正性光刻胶的光学照片。
图2是实施例1中正性光刻胶的扫描电镜照片。
图3是实施例1中图案化的二氧化硅片的扫描电镜照片。
图4是实施例2中经紫外曝光、显影后的负性光刻胶的光学照片。
图5是实施例2中负性光刻胶的扫描电镜照片。
图6是实施例3中经电子束曝光、显影后的正性光刻胶的扫描电镜照片。
图7是实施例4中经电子束曝光、显影后的负性光刻胶的扫描电镜照片。
图8是实施例5中正性光刻胶的扫描电镜照片。
图9是实施例6中负性光刻胶的扫描电镜照片。
图10是实施例6中图案化的镀铜硅片的扫描电镜照片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。
实施例1
鸡蛋清稀薄蛋白作为正性光刻胶的应用，具体用法如下：
将鸡蛋清稀薄蛋白与丙三醇按体积比为10:1混合均匀，所得混合液旋涂于1cm×1cm的二氧化硅片上，在紫外波长为254nm、光强为2000μw/cm2条件下辐照10分钟，然后将二氧化硅片放在光掩模和石英玻璃板之间固定好，在紫外波长为254nm、光强为8000μw/cm2条件下辐照10分钟后取出，用超纯水显影30秒，得到正性光刻胶(见图1、图2)。
向密闭容器内加入5mL异丙醇和5mL HF，然后将覆盖有图案化鸡蛋清稀薄蛋白薄膜的二氧化硅片悬空于密闭容器内，在25℃下利用HF蒸汽恒温刻蚀5分钟，然后将刻蚀后的镀铜硅片置于胰蛋白酶溶液中在37℃下去胶10小时，即得到图案化的镀二氧化硅片(见图3)。
实施例2
鸡蛋清稀薄蛋白作为负性光刻胶的应用，具体用法如下：
将鸡蛋清稀薄蛋白直接旋涂于1cm×1cm的二氧化硅片上，然后将二氧化硅片放在光掩模和石英玻璃板之间固定好，在紫外波长为254nm、光强为8000μw/cm2条件下辐照10分钟后取出，用超纯水显影30秒，得到负性光刻胶(见图4、5)。
实施例3
鸡蛋清稀薄蛋白作为正性光刻胶的应用，具体用法如下：
将鸡蛋清稀薄蛋白与丙三醇按体积比为10:2混合均匀，所得混合液旋涂于1cm×1cm的二氧化硅片上，在紫外波长为254nm、光强为2000μw/cm2条件下辐照10分钟，然后利用电子束直写系统，在加速电压为30kv、电子束斑为3nm、电子束束流强度为3000μC/cm2的条件下曝光，用超纯水显影30秒，得到正性光刻胶(见图6)。
实施例4
鸡蛋清稀薄蛋白作为负性光刻胶的应用，具体用法如下：
将鸡蛋清稀薄蛋白直接旋涂于1cm×1cm的二氧化硅片上，利用电子束直写系统，在加速电压为30kv、电子束斑为3nm、电子束束流强度为1500μC/cm2的条件下曝光，用超纯水显影30秒，得到负性光刻胶(见图7)。
实施例5
鸡蛋清稀薄蛋白作为正性光刻胶的应用，具体用法如下：
将鸡蛋清稀薄蛋白与丙三醇按体积比为10:2混合均匀，所得混合液旋涂于1cm×1cm的镀金硅片上，在紫外波长为254nm、光强为2000μw/cm2条件下辐照10分钟，然后将镀金硅片放在光掩模和石英玻璃板之间固定好，在紫外波长为254nm、光强为8000μw/cm2条件下辐照10分钟后取出，用超纯水显影30秒，得到正性光刻胶(见图8)。
实施例6
鸡蛋清稀薄蛋白作为负性光刻胶的应用，具体用法如下：
将鸡蛋清稀薄蛋白直接旋涂于1cm×1cm的镀铜硅片上，然后将镀铜硅片放在光掩模和石英玻璃板之间固定好，在紫外波长为254nm、光强为8000μw/cm2条件下辐照10分钟后取出，用超纯水显影30秒，得到负性光刻胶(见图9)。
将覆盖有图案化鸡蛋清稀薄蛋白薄膜的镀铜硅片浸没于5mL含有10mmol/LN-溴代丁二酰亚胺和10mmol/L吡啶的水溶液中，室温刻蚀5分钟，然后将刻蚀后的镀铜硅片置于胰蛋白酶溶液中在37℃下去胶6小时，即得到图案化的镀铜硅片(如图10所示)。

Claims (2)

1.鸡蛋清稀薄蛋白作为正性光刻胶的应用，其特征在于：将鸡蛋清稀薄蛋白与丙三醇按体积比为10:0.5～3混合均匀，所得混合液旋涂于待加工的基片上，然后采用紫外或电子束方式曝光、显影。
2.根据权利要求1所述的鸡蛋清稀薄蛋白作为正性光刻胶的应用，其特征在于：所述的鸡蛋清稀薄蛋白与丙三醇的体积比为10:1～2。
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