光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由主(zhu)体(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、光(guang)(guang)(guang)(guang)敏材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、其他添加(jia)剂(ji)和溶剂(ji)组成。从化学材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)角(jiao)度来(lai)看(kan)，光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)内重要的成分(fen)是主(zhu)体(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)和光(guang)(guang)(guang)(guang)敏材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)。光(guang)(guang)(guang)(guang)敏材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)在光(guang)(guang)(guang)(guang)照(zhao)下(xia)产生活性物种，促(cu)使主(zhu)体(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)结构(gou)(gou)改变，进而使光(guang)(guang)(guang)(guang)照(zhao)区域(yu)的溶解度发生转变，经(jing)过显影和刻(ke)蚀，实(shi)现图形(xing)从掩模版到(dao)基底(di)的转移。对于某些光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)来(lai)说(shuo)，主(zhu)体(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)本(ben)身(shen)也(ye)可以充当(dang)光(guang)(guang)(guang)(guang)敏材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)。依据主(zhu)体(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的不(bu)同(tong)，光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)可以分(fen)为基于聚(ju)合物的高(gao)分(fen)子型光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)，基于小分(fen)子的单分(fen)子树脂（分(fen)子玻(bo)璃）光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)，以及含有无机材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)成分(fen)的有机-无机杂化光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)。本(ben)文(wen)将主(zhu)要以不(bu)同(tong)光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)的主(zhu)体(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)设(she)计来(lai)综述EUV光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)的研发历史和现状。金属氧化物光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)使用金属离子及有机配体(ti)(ti)构(gou)(gou)建其主(zhu)体(ti)(ti)结构(gou)(gou)，借助光(guang)(guang)(guang)(guang)敏基团实(shi)现光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)所需的性能。上海LCD触摸屏用光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)

由(you)(you)于(yu)(yu)EUV光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)膜较薄(bo)，通常小于(yu)(yu)100nm，对于(yu)(yu)精(jing)细的(de)(de)(de)线(xian)(xian)条，甚至不足(zu)50nm，因此(ci)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顶部(bu)与底部(bu)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)强差异便显得(de)(de)不那么重要了(le)。而(er)很长一(yi)段时间以(yi)(yi)来，限(xian)制EUV光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)发展的(de)(de)(de)都是(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源功率太(tai)低(di)，因此(ci)研(yan)发人员开始(shi)反过(guo)来选用(yong)对EUV光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)吸收更强的(de)(de)(de)元(yuan)素来构建(jian)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主体(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)。于(yu)(yu)是(shi)，一(yi)系列(lie)含有(you)金(jin)属的(de)(de)(de)EUV光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)得(de)(de)到了(le)发展，其中(zhong)含金(jin)属纳(na)米(mi)颗粒(li)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)其中(zhong)的(de)(de)(de)典型。2010年，Ober课题组和(he)(he)Giannelis课题组首度报(bao)道了(le)基(ji)于(yu)(yu)HfO2的(de)(de)(de)金(jin)属纳(na)米(mi)颗粒(li)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并研(yan)究了(le)其作为(wei)(wei)193nm光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)(he)电子(zi)束(shu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)可能性(xing)。随后(hou)(hou)，他们将(jiang)这一(yi)体(ti)系用(yong)于(yu)(yu)EUV光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)，并将(jiang)氧(yang)化物种类拓宽(kuan)至ZrO2。他们以(yi)(yi)异丙醇铪（或(huo)锆）和(he)(he)甲基(ji)丙烯酸（MAA）为(wei)(wei)原(yuan)料(liao)(liao)，通过(guo)溶胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)-凝胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)法制备了(le)稳(wen)定(ding)的(de)(de)(de)粒(li)径在(zai)2~3nm的(de)(de)(de)核-壳结构纳(na)米(mi)颗粒(li)。纳(na)米(mi)颗粒(li)以(yi)(yi)HfO2或(huo)ZrO2为(wei)(wei)核，具有(you)很高的(de)(de)(de)抗刻(ke)(ke)蚀性(xing)和(he)(he)对EUV光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)吸收能力；而(er)有(you)机酸壳层不但是(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)曝(pu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)前(qian)后(hou)(hou)溶解度改变的(de)(de)(de)关键，还能使纳(na)米(mi)颗粒(li)稳(wen)定(ding)地分(fen)散于(yu)(yu)溶剂之(zhi)中(zhong)，确保光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)成(cheng)膜性(xing)。ZrO2-MAA纳(na)米(mi)材(cai)(cai)料(liao)(liao)加(jia)入(ru)自由(you)(you)基(ji)引发剂后(hou)(hou)可实(shi)(shi)现(xian)负性(xing)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)，在(zai)4.2mJ·cm−2的(de)(de)(de)剂量下获得(de)(de)22nm宽(kuan)的(de)(de)(de)线(xian)(xian)条；而(er)加(jia)入(ru)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)致产酸剂曝(pu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)并后(hou)(hou)烘(hong)，利(li)用(yong)TMAH显影(ying)则可实(shi)(shi)现(xian)正性(xing)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)。普陀i线(xian)(xian)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)树脂彩色光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)及黑色光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)市场也呈现(xian)日韩企(qi)业(ye)主导的(de)(de)(de)格局(ju)，国内(nei)企(qi)业(ye)有(you)雅克科技、飞凯(kai)材(cai)(cai)料(liao)(liao)、彤程新材(cai)(cai)等(deng)。

关于光(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶膜对(dui)EUV光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)吸(xi)收能(neng)力，研(yan)(yan)究人(ren)员(yuan)的(de)(de)观点(dian)曾发(fa)生过(guo)(guo)较(jiao)大的(de)(de)转(zhuan)变(bian)。刚开(kai)始研(yan)(yan)究人(ren)员(yuan)认为(wei)光(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶应(ying)对(dui)EUV尽量(liang)透(tou)(tou)明，以(yi)(yi)便(bian)EUV光(guang)(guang)(guang)可(ke)以(yi)(yi)顺(shun)利(li)透(tou)(tou)过(guo)(guo)光(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶膜。对(dui)于紫(zi)外、深紫(zi)外光(guang)(guang)(guang)刻(ke)来说，如果光(guang)(guang)(guang)子不(bu)能(neng)透(tou)(tou)过(guo)(guo)胶膜，则(ze)会(hui)降低光(guang)(guang)(guang)刻(ke)的(de)(de)对(dui)比度，即(ji)(ji)开(kai)始曝光(guang)(guang)(guang)剂量(liang)和完全曝光(guang)(guang)(guang)剂量(liang)之间存(cun)在较(jiao)大的(de)(de)差值，从而使曝光(guang)(guang)(guang)边(bian)界(jie)处图案不(bu)够陡直。所以(yi)(yi)，早期的(de)(de)EUV光(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶研(yan)(yan)发(fa)通常会(hui)在分子结构中引入Si、B等EUV吸(xi)收截面(mian)较(jiao)小(xiao)的(de)(de)元(yuan)素，而避(bi)免使用(yong)F等EUV吸(xi)收截面(mian)较(jiao)大的(de)(de)元(yuan)素。随后研(yan)(yan)究人(ren)员(yuan)又发(fa)现(xian)，即(ji)(ji)使是对(dui)EUV光(guang)(guang)(guang)吸(xi)收较(jiao)强(qiang)的(de)(de)主(zhu)体材料，还是“过(guo)(guo)于透(tou)(tou)明”了(le)(le)，以(yi)(yi)至于EUV光(guang)(guang)(guang)刻(ke)的(de)(de)灵敏度难以(yi)(yi)提高。因此，科研(yan)(yan)人(ren)员(yuan)开(kai)始转(zhuan)向寻求吸(xi)收更强(qiang)的(de)(de)主(zhu)体材料，研(yan)(yan)发(fa)出了(le)(le)一系列基于金属元(yuan)素的(de)(de)有机-无机杂化光(guang)(guang)(guang)刻(ke)胶。

目(mu)前(qian)使用(yong)(yong)的(de)(de)ZEP光(guang)刻(ke)(ke)胶即(ji)采用(yong)(yong)了(le)(le)前(qian)一种(zhong)策(ce)略(lve)。日本瑞翁公司开发的(de)(de)ZEP光(guang)刻(ke)(ke)胶起(qi)初用(yong)(yong)于电子束(shu)光(guang)刻(ke)(ke)，常用(yong)(yong)的(de)(de)商用(yong)(yong)品种(zhong)ZEP520A为α-氯(lv)丙烯酸(suan)(suan)甲酯和(he)(he)(he)α-甲基(ji)(ji)苯(ben)乙烯的(de)(de)1∶1共聚(ju)物。氯(lv)原子的(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高灵敏度(du)，此外苯(ben)乙烯部(bu)分(fen)也可(ke)(ke)提(ti)高抗刻(ke)(ke)蚀性和(he)(he)(he)玻璃化(hua)转(zhuan)变温(wen)度(du)。采用(yong)(yong)后一种(zhong)策(ce)略(lve)时，常用(yong)(yong)的(de)(de)高分(fen)子主(zhu)链有(you)聚(ju)碳酸(suan)(suan)酯和(he)(he)(he)聚(ju)砜。2010年，美国纽约(yue)州立大(da)学(xue)的(de)(de)课题组报道了(le)(le)一系列(lie)以(yi)聚(ju)碳酸(suan)(suan)酯高分(fen)子为主(zhu)体材料(liao)的(de)(de)光(guang)刻(ke)(ke)胶，高分(fen)子主(zhu)链中(zhong)具(ju)有(you)二级或三级烯丙酯结构可(ke)(ke)在(zai)酸(suan)(suan)催化(hua)下(xia)裂(lie)解形成双键和(he)(he)(he)羧酸(suan)(suan)。此外，他们(men)还在(zai)高分(fen)子中(zhong)引入了(le)(le)芳香基(ji)(ji)团(tuan)，以(yi)增强(qiang)其抗刻(ke)(ke)蚀性。可(ke)(ke)获(huo)得36nm线(xian)宽、占空(kong)比为1∶1的(de)(de)线(xian)条，22.5mJ·cm−2的(de)(de)剂量(liang)下(xia)可(ke)(ke)获(huo)得线(xian)宽为26nm的(de)(de)线(xian)条。高壁垒和(he)(he)(he)高价值量(liang)是光(guang)刻(ke)(ke)胶的(de)(de)典型(xing)特征。光(guang)刻(ke)(ke)胶属于技术和(he)(he)(he)资本密集(ji)型(xing)行业，全(quan)球供应市场(chang)高度(du)集(ji)中(zhong)。

为了解决EUV光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)面(mian)临的(de)(de)(de)新问题(ti)，适应EUV光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)的(de)(de)(de)新特点，几大类(lei)主(zhu)(zhu)体(ti)(ti)材料相继应用(yong)于EUV光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)的(de)(de)(de)实践之中(zhong)，常用(yong)的(de)(de)(de)策(ce)略如(ru)下。1）提(ti)高(gao)(gao)灵敏度：引入(ru)(ru)对EUV吸(xi)收截面(mian)大的(de)(de)(de)元素，使用(yong)活化(hua)(hua)能更(geng)低(di)的(de)(de)(de)反应基(ji)团(tuan)(tuan)和(he)量子效率更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)敏剂，应用(yong)化(hua)(hua)学放大机理(li)；2）提(ti)高(gao)(gao)分辨率：减小(xiao)(xiao)化(hua)(hua)合(he)物的(de)(de)(de)体(ti)(ti)积（即(ji)降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)化(hua)(hua)合(he)物的(de)(de)(de)分子量），增强光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)对基(ji)底(di)的(de)(de)(de)黏附力和(he)本身的(de)(de)(de)刚性(xing)；3）降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)粗糙度：减小(xiao)(xiao)化(hua)(hua)合(he)物的(de)(de)(de)体(ti)(ti)积或纳米颗粒的(de)(de)(de)尺(chi)寸，减少(shao)活性(xing)物种(zhong)在(zai)体(ti)(ti)系(xi)内部的(de)(de)(de)扩散，降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)灵敏度；4）提(ti)高(gao)(gao)对比(bi)度：降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)主(zhu)(zhu)体(ti)(ti)材料对光(guang)(guang)的(de)(de)(de)吸(xi)收；5）提(ti)高(gao)(gao)抗刻(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)蚀性(xing)：引入(ru)(ru)金属元素或芳香结构；6）提(ti)高(gao)(gao)成膜性(xing)能：引入(ru)(ru)非(fei)对称、非(fei)平(ping)面(mian)的(de)(de)(de)柔性(xing)基(ji)团(tuan)(tuan)以防止结晶(jing)。目前(qian)，中(zhong)国(guo)本土光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)以PCB用(yong)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)为主(zhu)(zhu)，平(ping)板显(xian)示、半导体(ti)(ti)用(yong)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)供应量占比(bi)极低(di)。华东光(guang)(guang)交联型光(guang)(guang)刻(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)胶(jiao)(jiao)光(guang)(guang)致抗蚀剂

按曝光(guang)(guang)波长可(ke)分为紫外(wai)(wai)(wai)光(guang)(guang)刻胶(jiao)(jiao)(jiao)、深紫外(wai)(wai)(wai)光(guang)(guang)刻胶(jiao)(jiao)(jiao)、极紫外(wai)(wai)(wai)光(guang)(guang)刻胶(jiao)(jiao)(jiao)、电子束(shu)光(guang)(guang)刻胶(jiao)(jiao)(jiao)、离子束(shu)光(guang)(guang)刻胶(jiao)(jiao)(jiao)、X射线(xian)光(guang)(guang)刻胶(jiao)(jiao)(jiao)等。上海LCD触(chu)摸屏用光(guang)(guang)刻胶(jiao)(jiao)(jiao)

加(jia)强光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)的(de)(de)(de)机(ji)理(li)研(yan)(yan)究，对(dui)新型光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)的(de)(de)(de)设计开发(fa)(fa)(fa)、现有(you)光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)技术(shu)的(de)(de)(de)改进都是大有(you)裨益的(de)(de)(de)。另外，基础研(yan)(yan)究也需要(yao)贴合产(chan)业(ye)发(fa)(fa)(fa)展的(de)(de)(de)实际和(he)需求，如含铁、钴的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)，尽管具有(you)较好的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)效果(guo)，但由于铁、钴等元素在硅基底中(zhong)扩散速度很快，容易(yi)造成器件的(de)(de)(de)污染(ran)，基本没有(you)可(ke)能(neng)投入到产(chan)业(ye)的(de)(de)(de)应用中(zhong)去。光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)的(de)(de)(de)研(yan)(yan)发(fa)(fa)(fa)和(he)技术(shu)水平，能(neng)够影响一个国家半导体工业(ye)的(de)(de)(de)健康发(fa)(fa)(fa)展。2019年(nian)，日(ri)本就曾经通过限制(zhi)EUV光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)出(chu)口来制(zhi)约韩国的(de)(de)(de)芯片生产(chan)。因此，唯有(you)加(jia)强我(wo)国自主的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)研(yan)(yan)发(fa)(fa)(fa)，随(sui)着光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)技术(shu)的(de)(de)(de)发(fa)(fa)(fa)展，不断开发(fa)(fa)(fa)出(chu)新材料、新配方、新工艺(yi)，才能(neng)保证我(wo)国的(de)(de)(de)半导体工业(ye)的(de)(de)(de)快速和(he)健康发(fa)(fa)(fa)展。上海LCD触摸屏用光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)胶(jiao)

本文来自东莞富发玻璃制品有限(xian)公司：//diyijian.cn/Article/30a47699493.html