浙江半导体光刻胶曝光

除了使用小分子作为金属氧化物配体的光刻胶之外，Gonsalves课题组还报道了一种以聚合物作为配体的体系。他们以甲基丙烯酸配体的HfO2纳米颗粒和带有硫鎓盐的甲基丙烯酸酯为原料，进行自由基聚合反应，使HfO2纳米颗粒的配体变为侧基带有硫鎓盐的聚甲基丙烯酸甲酯，光照后，硫鎓盐变成硫醚，在水性显影液中无法溶解，从而实现负性光刻。金属纳米颗粒一方面作为天线，有助于提高光刻胶的灵敏度；另一方面也可以提高抗刻蚀性。但是该光刻胶未获得分辨率优于40nm的图形，可能是因为该体系与基底的黏附力不佳。光刻胶需要长期的技术积累。浙江半导体光刻胶曝光

小分子的分子量通常小于聚合物，体积也小于聚合物，相对容易实现高分辨率、低粗糙度的图案；而且制备工艺通常为多步骤的有机合成，容易控制纯度，可以解决高分子材料面临的质量稳定性问题。与高分子材料相比，小分子材料的缺点是难以配制黏度较高的溶液，从而难以实现厚膜样品的制备。但自从ArF光刻工艺以来，光刻胶膜的厚度已经在200nm以下，小分子材料完全可以满足要求。作为光刻胶主体材料的小分子应满足光刻胶的成膜要求，即可以在基底表面形成均一的、各向同性的薄膜，而不能发生结晶过程。因此此类小分子没有熔点，而是与高分子类似，存在玻璃态到高弹态或黏流态的转变，所以早期的文献中通常称这种材料为“分子玻璃”；而依据此类材料的化学本质，即由单一结构的分子组成，称其为“单分子树脂”更加合理。此外，单分子树脂材料还应该具有较高的玻璃化转变温度和热稳定性，以满足光刻胶的前烘和后烘需求。昆山KrF光刻胶溶剂光刻胶工艺不断进步，国内光刻胶企业逐渐崛起。

2005年，研究人员利用美国光源的高数值孔径微观曝光工具评价了RohmandHaas公司研发的新型ESCAP光刻胶MET-1K，并将其与先前的EUV-2D光刻胶相比较。与EUV-2D相比，MET-1K添加了更多的防酸扩散剂。使用0.3NA的EUV曝光工具，在90~50nm区间，EUV-2D和MET-1K的图形质量都比较好；但当线宽小于50nm时，EUV-2D出现明显的线条坍塌现象，而MET-1K则直到35nm线宽都能保持线条完整。在45nm线宽时，MET-1K仍能获得较好的粗糙度，LER达到6.3nm。可见MET-1K的光刻性能要优于EUV-2D。从此，MET-1K逐渐代替EUV-2D，成为新的EUV光刻设备测试用光刻胶。

与金属纳米颗粒和纳米簇不同，金属配合物光刻胶中金属元素含量较低，通常情况下每个光刻胶分子内只有一个或几个金属原子。能够作为纳米颗粒和纳米簇配体的分子比较少，可修饰位点较少；而金属原子的配体种类较多，且容易连接活性基团，因此金属配合物光刻胶的设计更为灵活。但是，由于金属原子含量低，所以金属配合物对EUV光的吸收能力、抗刻蚀能力有可能弱于金属纳米颗粒和纳米簇光刻胶。目前已有多种金属元素的配合物被用于光刻胶，如铋、锑、锌、碲、铂、钯、钴、铁和铬等。光刻胶所属的微电子化学品是电子行业与化工行业交叉的领域，是典型的技术密集行业。

2018年，相关研究课题小组报道了一系列含有第VIII族元素的六配位型的配合物，配体为联吡啶或草酸。他们研究了联吡啶数量和草酸根数量的多少对光刻胶灵敏度的影响情况。其中含有两个草酸配体、一个联吡啶配体结构的材料具有较高的灵敏度，也可获得分辨率较高的光刻线条。其他配体结构的灵敏度都不如以上配体结构的灵敏度高。EUV光导致草酸根部分分解后，会发生分子间的交联反应。配合物灵敏度与中心金属原子相关，顺序为Cr

光刻胶行业长年被日本和美国专业公司垄断。浙江半导体光刻胶曝光

由于早期制约EUV光刻发展的技术瓶颈之一是光源功率太小，因此，在不降低其他光刻性能的前提下提高EUV光刻胶的灵敏度一直是科研人员的工作重点。为了解决这一问题，2013年，大阪大学的Tagawa等提出了光敏化化学放大光刻胶（PSCAR™）。与其他EUV化学放大光刻胶不同的是，PSCAR体系除了需在掩模下进行产生图案的EUV曝光，还要在EUV曝光之后进行UV整片曝光。PSCAR体系中除了有主体材料、光致产酸剂，还包括光敏剂前体。这是一种模型光敏剂前体的结构，它本身对UV光没有吸收，但在酸性条件下可以转化为光敏剂，对UV光有吸收。浙江半导体光刻胶曝光