负性光致抗蚀剂的主要种类有聚肉桂酸酯类、聚烃类一双叠氮系、聚酯类。以聚烃类一双叠氮系为例说明如下。
聚烃类一双叠氮系光致抗蚀剂是由聚烃类树脂、双叠氮型交联剂和增感剂溶于适当的溶剂配制而成,由于它和衬底材料,特别是金属衬底的黏附性较好,并且具有较好的耐腐蚀性能,因而在集成电路、大面积集成电路以及各种薄膜器件的光刻工艺中得到广泛应用。
含有叠氮官能团的有机化合物,在光或热的作用下,分解生成氮烯(nitrene)自由基,即:
RN3——R-N:(三重态氮烯)或R-N.(单一态氮烯)
双叠氮交联剂感光分解后,生成的双氮烯自由基具有较强的化学活性,极易与相混合在一起的聚烃类分子链上的不饱和双键进行加成反应,生成具有三维结构的不溶性产物,而未经感光的光致抗蚀剂则保持它的原有的溶解性质,显影后形成负性图像。
双叠氮交联剂的感光波长范围为260~460nm,添加适宜的增感剂,例如二苯甲酮、蒽醌、吖啶酮等,可以使光致抗蚀剂的感光度有所提高。