江浙沪光分解型光刻胶显影

一般的光刻工艺流程包括以下步骤：1）旋涂。将光刻胶旋涂在基底上（通常为硅，也可以为化合物半导体）。2）前烘。旋涂后烘烤光刻胶膜，确保光刻胶溶剂全部挥发。3）曝光。经过掩模版将需要的图形照在光刻胶膜上，胶膜内发生光化学反应。4）后烘。某些光刻胶除了需要发生光反应，还需要进行热反应，因此需要在曝光后对光刻胶膜再次烘烤。5）显影。曝光（及后烘）后，光刻胶的溶解性能发生改变，利用适当的显影液将可溶解区域去除。经过这些过程，就完成了一次光刻工艺，后续将视器件制造的需要进行刻蚀、离子注入等其他工序。一枚芯片的制造，往往需要几次甚至几十次的光刻工艺才能完成。氧化物型光刻胶：这种类型的光刻胶由氧化硅或其他窄带隙材料制成。在制造高质量微电子设备时非常有用。江浙沪光分解型光刻胶显影

由于EUV光刻胶膜较薄，通常小于100nm，对于精细的线条，甚至不足50nm，因此光刻胶顶部与底部的光强差异便显得不那么重要了。而很长一段时间以来，限制EUV光刻胶发展的都是光源功率太低，因此研发人员开始反过来选用对EUV光吸收更强的元素来构建光刻胶主体材料。于是，一系列含有金属的EUV光刻胶得到了发展，其中含金属纳米颗粒光刻胶是其中的典型。2010年，Ober课题组和Giannelis课题组首度报道了基于HfO2的金属纳米颗粒光刻胶，并研究了其作为193nm光刻胶和电子束光刻胶的可能性。随后，他们将这一体系用于EUV光刻，并将氧化物种类拓宽至ZrO2。他们以异丙醇铪（或锆）和甲基丙烯酸（MAA）为原料，通过溶胶-凝胶法制备了稳定的粒径在2~3nm的核-壳结构纳米颗粒。纳米颗粒以HfO2或ZrO2为核，具有很高的抗刻蚀性和对EUV光的吸收能力；而有机酸壳层不但是光刻胶曝光前后溶解度改变的关键，还能使纳米颗粒稳定地分散于溶剂之中，确保光刻胶的成膜性。ZrO2-MAA纳米材料加入自由基引发剂后可实现负性光刻，在4.2mJ·cm−2的剂量下获得22nm宽的线条；而加入光致产酸剂曝光并后烘，利用TMAH显影则可实现正性光刻。KrF光刻胶光引发剂半导体光刻胶的涂敷方法主要是旋转涂胶法，具体可以分为静态旋转法和动态喷洒法。

2014年，Gonsalves课题组在侧基连接硫鎓盐的高分子光刻胶基础之上，制备了一种侧基含有二茂铁基团高分子光刻胶。其反应机理与不含二茂铁的光刻胶类似，但二茂铁的引入增强了光刻胶的热稳定性和灵敏度，可实现25nm线宽的曝光。2015年，课题组报道了一系列钯和铂的配合物，用于正性EUV曝光。配合物中包括极性较大的草酸根配体，也有极性较小的1，1-双（二苯基膦）甲烷或1，2-二（二苯基膦）乙烷配体。EUV曝光后，草酸根分解形成二氧化碳或一氧化碳，配体只剩下低极性部分，从而可以用低极性的显影液洗脱；未曝光区域由于草酸根的存在，无法溶于显影液，实现正性曝光。这一系列配合物中，灵敏度较高的化合物为1，2-二（二苯基膦）乙烷配草酸钯，可以在50mJ·cm−2的剂量下得到30nm的线宽。

KrF光刻时期，与ESCAP同期发展起来的还有具有低活化能的酸致脱保护基团的光刻胶，业界通称低活化能胶或低温胶。与ESCAP相比，低活化能胶无需高温后烘，曝光能量宽裕度较高，起初由日本的和光公司和信越公司开发，1993年，IBM公司的Lee等也研发了相同机理的光刻胶KRS系列，商品化版本由日本的JSR公司生产。其结构通常为缩醛基团部分保护的对羟基苯乙烯，反应机理如图12所示。2004年，IBM公司的Wallraff等利用电子束光刻比较了KRS光刻胶和ESCAP在50nm线宽以下的光刻性能，预示了其在EUV光刻中应用的可能性。国内光刻胶市场增速远高于全球，国内企业投入加大，未来有望实现技术赶超。

光刻胶研发的目的，是提高光刻的性能。对光刻胶来说，重要的三个指标是表征其关键光刻性能的分辨率、灵敏度和粗糙度。分辨率表征了光刻胶可以得到的小图案尺寸，通常使用光刻特征图形的尺寸，即“关键尺寸”（CD）来表示；灵敏度表示了光刻胶实现曝光、形成图形所需的较小能量；而粗糙度则表征了光刻图案边缘的粗糙程度，通常用线边缘粗糙度（LER）或线宽粗糙度（LWR）来表示。除此之外，光刻胶使用者也会关注图像对比度、工艺窗口、焦深、柯西参数、关键尺寸均一性、抗刻蚀能力等诸多参数。光刻胶的研发，就是要通过材料设计、配方优化和光刻工艺的调整，来提高光刻胶的诸多性能，并在一定程度上相互容忍、协调，达到光刻工艺的要求。金属氧化物光刻胶使用金属离子及有机配体构建其主体结构，借助光敏基团实现光刻胶所需的性能。昆山彩色光刻胶

亚甲基双苯醚型光刻胶：这种类型的光刻胶适用于制造精度较低的电路元件。江浙沪光分解型光刻胶显影

EUV光刻胶的基本原理与所有使用其他波长光曝光的光刻胶是相同的，都是在光照后发生光化学反应及热化学反应，主体材料结构改变导致光刻胶溶解度转变，从而可以被部分显影。但与其他波长曝光的光刻工艺相比，EUV光刻也有着诸多的不同。从化学反应机理来看，EUV光刻与前代光刻差异是，引发反应的，不仅有光子，还有由13.5nm软X射线激发出的二次电子。EUV光刻用到的光子能量高达92eV，曝光过程中，几乎所有的原子都能吸收EUV光子而发生电离，并产生高能量的二次电子（65~87eV）和空穴，二次电子可以继续激发光敏剂，形成活性物种。江浙沪光分解型光刻胶显影