干膜光阻层与聚丙烯保护层界面的XPS分析

光刻应用，如集成电路板的生产，越来越多地使用干膜光刻胶。这种光阻剂通常被用作层压叠层的组成部分，与PET这样的聚合物基材和聚丙烯这样的保护层一起使用。在使用过程中，保护层被去除，但这一过程的效率依赖于干膜保护层界面的特点。可以通过检查干燥膜表面和剥离后的保护层来探索这些特性。

x射线光电子能谱(XPS)具有优异的化学选择性和表面灵敏度，被认为是最适合的分析方法。为了对剥离后的聚合物表面进行完整的表征，识别和确定氧和碳键态的微小差异可能是必要的。由于聚合物是绝缘体，中和在x射线分析中产生的电荷是重要的。这一过程需要XPS工具，该工具具有交钥匙电荷中和、卓越的能量分辨率和高灵敏度的独特组合。

在这个实验中热科学K-αX射线光电子能谱仪(图1)用于检查从放置在PET基片上的干膜上除去聚丙烯保护层后显像的表面(图2)。K-Alpha体系也用于分析干膜的化学性质。

图1。热科学K-Alpha系统

图1。带保护聚丙烯层和PET基材的干膜光阻剂示意图

实验的

由于干膜的光敏性，必须小心控制XPS分析，以获得精确的化学信息。在去除保护层和暴露干膜后，样品必须尽快送到分析室。这将有助于减少暴露在环境紫外线下的表面化学降解的机会。的K-α谱仪允许样品从大气中快速运输至分析室。越来越多的聚合物样品在10分钟内转移，这增加了吞吐量和生产率，并保护了样品。

结果

干膜光刻胶表面

从干膜表面移除聚丙烯层后的XPS分析结果表明，聚丙烯层含有氧和碳，不含任何其他元素（图3）。

图2。聚丙烯层剥离后的干膜表面示意图

碳的高能量分辨率XPS光谱(图4)显示了表面的化学键状态。峰值拟合原始数据的优点之一数据系统,这是一个集成的软件解决方案的热科学所有的XPS系统,突出的可能性干膜表面的结合部分酯化纤维素(形成碳碳* = O,切断和C * - C = O组件)和脂族碳(碳碳)。

图3。聚丙烯层剥离后干膜表面的高能量分辨C1s光谱

保护层（聚丙烯）表面

纯聚丙烯表面的碳谱应仅包含一个不对称峰。该峰值可以反褶积为CH的贡献_3.和CH₂组。对之前与干膜相关的保护层表面进行了分析（图5）。经鉴定，碳谱并非纯聚丙烯的碳谱。

图4。聚丙烯表面剥离示意图。对与干膜接触的表面进行了分析。

从剥离的聚丙烯表面获得的碳光谱包含了干膜的成分(图6)。利用avage数据系统测量聚丙烯和干膜残留物的相对比例。

图5。从剥离聚丙烯层获取高能量分辨率C1s光谱

干膜的峰值拟合协议适用于从剥离丙烯表面获得的碳光谱。添加了另外两种组分，其峰宽、相对结合能和峰强度适合纯聚丙烯。Avantage数据系统能够根据干膜总面积和纯聚丙烯总面积拟合XPS光谱。聚丙烯表面的组成为四份聚丙烯与一份干膜。

结论

的热科学K-Alpha用光谱仪检查从干燥膜上剥离聚丙烯保护层后形成的表面。检测到材料从干膜向聚丙烯层的转移亚博网站下载。对干膜进行XPS分析，突出表明它很像部分酯化的纤维素。

这些信息来源于赛默费雪科学公司提供的x射线光电子能谱(XPS)。亚博网站下载

有关此来源的更多信息，请访问Thermo Fisher Scientific–X射线光电子能谱（XPS）。