光刻膠研發(fā)的目的,,是提高光刻的性能,。對(duì)光刻膠來(lái)說(shuō),重要的三個(gè)指標(biāo)是表征其關(guān)鍵光刻性能的分辨率,、靈敏度和粗糙度,。分辨率表征了光刻膠可以得到的小圖案尺寸,,通常使用光刻特征圖形的尺寸,即“關(guān)鍵尺寸”(CD)來(lái)表示,;靈敏度表示了光刻膠實(shí)現(xiàn)曝光,、形成圖形所需的較小能量;而粗糙度則表征了光刻圖案邊緣的粗糙程度,,通常用線邊緣粗糙度(LER)或線寬粗糙度(LWR)來(lái)表示,。除此之外,光刻膠使用者也會(huì)關(guān)注圖像對(duì)比度,、工藝窗口,、焦深、柯西參數(shù),、關(guān)鍵尺寸均一性,、抗刻蝕能力等諸多參數(shù),。光刻膠的研發(fā),,就是要通過(guò)材料設(shè)計(jì)、配方優(yōu)化和光刻工藝的調(diào)整,,來(lái)提高光刻膠的諸多性能,,并在一定程度上相互容忍、協(xié)調(diào),,達(dá)到光刻工藝的要求,。在集成電路制造領(lǐng)域,如果說(shuō)光刻機(jī)是推動(dòng)制程技術(shù)進(jìn)步的“引擎”,,光刻膠就是這部“引擎”的“燃料”,。浦東PCB光刻膠其他助劑
2005年,研究人員利用美國(guó)光源的高數(shù)值孔徑微觀曝光工具評(píng)價(jià)了RohmandHaas公司研發(fā)的新型ESCAP光刻膠MET-1K,,并將其與先前的EUV-2D光刻膠相比較,。與EUV-2D相比,MET-1K添加了更多的防酸擴(kuò)散劑,。使用0.3NA的EUV曝光工具,,在90~50nm區(qū)間,EUV-2D和MET-1K的圖形質(zhì)量都比較好,;但當(dāng)線寬小于50nm時(shí),,EUV-2D出現(xiàn)明顯的線條坍塌現(xiàn)象,而MET-1K則直到35nm線寬都能保持線條完整,。在45nm線寬時(shí),,MET-1K仍能獲得較好的粗糙度,LER達(dá)到6.3nm,??梢?jiàn)MET-1K的光刻性能要優(yōu)于EUV-2D,。從此,MET-1K逐漸代替EUV-2D,,成為新的EUV光刻設(shè)備測(cè)試用光刻膠,。上海光聚合型光刻膠樹(shù)脂光刻膠下游為印刷電路板、顯示面板和電子芯片,,廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子,、航空航天等領(lǐng)域。
2014年,,印度理工學(xué)院曼迪分校的Gonsalves課題組將硫鎓離子連接在高分子側(cè)基上,,構(gòu)造了一系列非化學(xué)放大光刻膠。該光刻膠主鏈為聚甲基丙烯酸甲酯,,側(cè)基連接二甲基苯基硫鎓鹽作為光敏基團(tuán),,甲基作為惰性基團(tuán),咔唑或苯甲酸作為增黏基團(tuán),。二甲基苯基硫鎓鹽通常用來(lái)作為化學(xué)放大光刻膠的光致產(chǎn)酸劑,,Gonsalves課題組也曾利用此策略構(gòu)建了化學(xué)放大光刻膠體系,研發(fā)人員利用EUV光照后硫鎓離子轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛎?、從而溶解性發(fā)生改變的性質(zhì),,將其用作非化學(xué)放大型負(fù)性光刻膠。利用堿性水性顯影液可將未曝光區(qū)域洗脫,,而曝光區(qū)域無(wú)法洗脫,。硫離子對(duì)EUV光的吸收比碳和氫要強(qiáng),因此可獲得較高的靈敏度,,并可得到20nm線寬,、占空比為1∶1的光刻圖案。
2015年,,Brainard課題組設(shè)計(jì)并制備了一系列金屬配合物[RnM(O2CR′)2],,其中R基團(tuán)可為苯基、2-甲氧基苯基,、3-乙烯基苯基等,,M可為銻、錫,、鉍,,O2CR′可為丙烯酸根、甲基丙烯酸根,、3-乙烯基苯甲酸根等,。對(duì)上述光刻膠進(jìn)行電子束光刻,經(jīng)過(guò)對(duì)R基團(tuán)數(shù)目,、各基團(tuán)種類的篩選后,,得到了靈敏度較高的銻配合物JP-20,。JP-20可能發(fā)生了雙鍵聚合反應(yīng),從而發(fā)生溶解度變化,。而以錫為中心的配合物,,盡管能在22nm分辨率時(shí)獲得很低的LER(1.4nm以下),但其靈敏度太差,,需要?jiǎng)┝扛哌_(dá)600mJ·cm?2,。光刻膠通過(guò)光化學(xué)反應(yīng),經(jīng)曝光,、顯影等光刻工序?qū)⑺枰奈⒓?xì)圖形從光罩(掩模版)轉(zhuǎn)移到待加工基片上,。
與金屬納米顆粒和納米簇不同,金屬配合物光刻膠中金屬元素含量較低,,通常情況下每個(gè)光刻膠分子內(nèi)只有一個(gè)或幾個(gè)金屬原子,。能夠作為納米顆粒和納米簇配體的分子比較少,可修飾位點(diǎn)較少,;而金屬原子的配體種類較多,,且容易連接活性基團(tuán),因此金屬配合物光刻膠的設(shè)計(jì)更為靈活,。但是,,由于金屬原子含量低,所以金屬配合物對(duì)EUV光的吸收能力,、抗刻蝕能力有可能弱于金屬納米顆粒和納米簇光刻膠。目前已有多種金屬元素的配合物被用于光刻膠,,如鉍,、銻、鋅,、碲,、鉑、鈀,、鈷,、鐵和鉻等。我國(guó)光刻膠行業(yè)起步較晚,,生產(chǎn)能力主要集中在 PCB 光刻膠,、TN/STN-LCD 光刻膠等中低端產(chǎn)品。華東化學(xué)放大型光刻膠
金屬氧化物光刻膠使用金屬離子及有機(jī)配體構(gòu)建其主體結(jié)構(gòu),,借助光敏基團(tuán)實(shí)現(xiàn)光刻膠所需的性能,。浦東PCB光刻膠其他助劑
環(huán)狀單分子樹(shù)脂中除了杯芳烴類物質(zhì)以外,還有一類被稱為“水車”(Noria)的光刻膠,,該類化合物由戊二醛和間苯二酚縮合而成,,是一種中心空腔的雙層環(huán)梯狀結(jié)構(gòu)分子,,外形像傳統(tǒng)的水車,因此得名,,起初在2006年時(shí)由日本神奈川大學(xué)的Nishikubo課題組報(bào)道出來(lái),。隨后,日本JSR公司的Maruyama課題組將Noria改性,,通過(guò)金剛烷基團(tuán)保護(hù)得到了半周期為22nm的光刻圖形,。但是這種光刻膠的靈敏度較低、粗糙度較大,,仍需進(jìn)一步改進(jìn)才能推廣應(yīng)用,。浦東PCB光刻膠其他助劑