光刻胶基本参数
  • 品牌
  • 蔚云
  • 型号
  • 25KG/桶
光刻胶企业商机

荷兰光刻高级研究中心的Brouwer课题组进一步优化了锡氧纳米簇的光刻工艺。他们发现后烘工艺可以大幅提高锡氧纳米簇光刻胶的灵敏度。尽管锡氧纳米簇的机理是非化学放大机理,但曝光后产生的活性物种仍然有可能在加热状态下继续进行反应。俄勒冈州立大学的Herman课题组制备了一种电中性的叔丁基锡Keggin结构(β-NaSn13)纳米簇。这一类的光刻胶在含氧气氛下的灵敏度远高于真空环境下的灵敏度,这可能与分子氧生成的反应活性氧物种有关。光刻胶属于高壁垒材料。上海负性光刻胶印刷电路板

高分子化合物是早被应用为光刻胶的材料。中文“光刻胶”的“胶”字初对应于“橡胶”,而至今英文中也常将光刻胶主体材料称为“resin”(树脂),其背后的缘由可见一斑。按照反应机理,高分子光刻胶基本可以分为两类:化学放大光刻胶和非化学放大光刻胶。化学放大机理初由美国IBM公司于1985年提出,后来被广泛应用于KrF及更的光刻工艺中。化学放大光刻胶的光敏剂为光致产酸剂,主体材料中具有在酸作用下可以离去的基团,如叔丁氧羰基酯、金刚烷酯等。在光照下,光致产酸剂生成一分子的酸,使一个离去基团发生分解反应,原本的酯键变成羟基(通常是酚羟基),同时又产生一分子的酸;新产生的酸可以促使另一个离去基团发生反应;如此往复,形成链式反应。苏州光分解型光刻胶光致抗蚀剂1890年。德国人格林(Green)和格罗斯(Gross)等人将重氮化的混合物制成感光材料。

考虑到杯芳烃化合物的诸多优点,2006年,Ober课题组将其酚羟基用t-Boc基团部分保护,制备了可在EUV光下实现曝光的化学放大型光刻胶,获得了50nm线宽、占空比为1∶2的光刻线条和40nm线宽的“L”形光刻图形,与非化学放大型杯芳烃光刻胶相比,灵敏度提高。随后Ober课题组又发展了一系列具有杯芳烃结构的单分子树脂光刻胶,研究了活性基团的数量、非活性基团的种类和数量对玻璃化转变温度、成膜性及光刻性能的影响,并开发了其超临界CO2显影工艺。此外,日本三菱瓦斯化学的Echigo等利用乙氧基作为酚羟基的保护基团,制备的杯芳烃化合物可在17.5mJ·cm-2剂量下实现26nm线宽的EUV光刻图形。

2005 年起,Gonsalves 课题组将阳离子基团(硫鎓盐等)修饰的甲基丙烯酸酯与其他光刻胶单体共聚,制备了一系列侧基连接光致产酸剂的光刻胶,聚合物中金刚烷基团的引入可以有效提升抗刻蚀性。这类材料与主体材料和产酸剂简单共混的配方相比,呈现出更高的灵敏度和对比度。2009年起,Thackeray等则将阴离子基团连接在高分子主链上,通过EUV曝光可以得到的光刻图形分辨率为22nm光刻图形,其对应的灵敏度和线边缘粗糙度分别为12mJ·cm−2和4.2nm。2011年,日本富士胶片的Tamaoki等也报道了一系列对羟基苯乙烯型主链键合光致产酸剂的高分子光刻胶,并研究了不同产酸剂基团、高分子组成对分辨率、灵敏度和粗糙度的影响,最高分辨率可达17.5nm。模板制作、硅衬底滴胶、压印、曝光、脱模、离子刻蚀,图像精度可以达到5 nm。

2015年,Brainard课题组设计并制备了一系列金属配合物[RnM(O2CR′)2],其中R基团可为苯基、2-甲氧基苯基、3-乙烯基苯基等,M可为锑、锡、铋,O2CR′可为丙烯酸根、甲基丙烯酸根、3-乙烯基苯甲酸根等。对上述光刻胶进行电子束光刻,经过对R基团数目、各基团种类的筛选后,得到了灵敏度较高的锑配合物JP-20。JP-20可能发生了双键聚合反应,从而发生溶解度变化。而以锡为中心的配合物,尽管能在22nm分辨率时获得很低的LER(1.4nm以下),但其灵敏度太差,需要剂量高达600mJ·cm−2。所有用来喷洒光刻胶的设备要求尽可能洁净,光刻胶管需要定期清洗。浦东光交联型光刻胶树脂

光刻胶工艺不断进步,国内光刻胶企业逐渐崛起。上海负性光刻胶印刷电路板

关于光刻胶膜对EUV光的吸收能力,研究人员的观点曾发生过较大的转变。刚开始研究人员认为光刻胶应对EUV尽量透明,以便EUV光可以顺利透过光刻胶膜。对于紫外、深紫外光刻来说,如果光子不能透过胶膜,则会降低光刻的对比度,即开始曝光剂量和完全曝光剂量之间存在较大的差值,从而使曝光边界处图案不够陡直。所以,早期的EUV光刻胶研发通常会在分子结构中引入Si、B等EUV吸收截面较小的元素,而避免使用F等EUV吸收截面较大的元素。随后研究人员又发现,即使是对EUV光吸收较强的主体材料,还是“过于透明”了,以至于EUV光刻的灵敏度难以提高。因此,科研人员开始转向寻求吸收更强的主体材料,研发出了一系列基于金属元素的有机-无机杂化光刻胶。上海负性光刻胶印刷电路板

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