华东黑色光刻胶树脂

荷兰光刻研究中心的Castellanos课题组采用三氟乙酸配体和甲基丙烯酸配体，制备了一种锌氧纳米簇光刻胶Zn（MA）（TFA）。由于锌原子和三氟乙酸氟原子对 EUV 光都有较强的吸收能力，而甲基丙烯酸配体可通过光照后的双键聚合和交联反应进一步增强曝光前后的溶解度差异。这一配体在自然环境下的稳定性不好，空气中的水汽和自然光都会使甲基丙烯酸配体自发聚合；但在真空环境下则可稳定存在。不过这种纳米颗粒只可获得30nm线宽的光刻图案，曝光剂量为37mJ·cm−2，且制备的批次稳定性较差，距离实际应用还有一段距离。光刻胶的技术壁垒包括配方技术，质量控制技术和原材料技术。华东黑色光刻胶树脂

除了锡氧纳米簇之外，近年来以锌元素为中心的纳米簇也用于了EUV光刻。第一种锌氧纳米簇光刻胶由法国上阿尔萨斯大学的Soppera课题组在2016年报道。曝光后，锌氧纳米簇发生交联聚集，在曝光区域形成金属-氧-金属网状结构，从而实现负性光刻。随后，Xu等借鉴了这一结构，制备了3-甲基苯基修饰的Zn-mTA，将其用作EUV光刻胶。光致产酸剂产生的酸引发Zn-mTA纳米簇的配体交换，从而改变纳米簇表面的电荷分布，减弱了其在非极性溶剂中的溶解性，实现负性光刻。Zn-mTA呈现出良好的溶解性、成膜均一性，可以在47mJ·cm−2的剂量下获得15nm的光刻线条。由于Zn-mTA具有更小的尺寸和更窄的尺寸分布，因此可以获得比金属氧化物纳米颗粒光刻胶更高的分辨率。浙江光分解型光刻胶树脂有机-无机杂化光刻胶被认为是实现10nm以下工业化模式的理想材料。

根据不同原子对 EUV 光的吸收截面可知，硅原子和硼原子对EUV光的吸收较弱，有助于提高光刻胶薄膜的透明度，从而提高光刻胶的对比度，同时还可增加光刻胶的抗刻蚀性。HSQ在吸收光子（或电子）后，硅-氢键断裂，与水分子反应生成硅醇，两个硅醇之间又生成硅-氧-硅键，交联形成无法溶解在TMAH显影液中的网状结构。HSQ广泛应用于电子束光刻中，也可用于EUV光刻。2005年，美国威斯康星大学的Nealey等率先将HSQ用于EUV光刻，得到了线宽为26.4nm、LER为5.1nm的光刻线条。随后，瑞士光源的Solak课题组利用HSQ制备出了20nm的L/S密集线条，并通过工艺调整获得了优于PMMA光刻胶的灵敏度。

除了枝状分子之外，环状单分子树脂近年来也得到了迅速发展。这些单分子树脂的环状结构降低了分子的柔性，从而通常具有较高的玻璃化转变温度和热化学稳定性。由于构象较多，此类分子也难以结晶，往往具有很好的成膜性。起初将杯芳烃应用于光刻的是东京科技大学的Ueda课题组，2002年起，他们报道了具有间苯二酚结构的杯芳烃在365nm光刻中的应用。2007年，瑞士光源的Solak等利用对氯甲氧基杯芳烃获得了线宽12.5nm、占空比1∶1的密集线条，但由于为非化学放大光刻胶，曝光机理为分子结构被破坏，灵敏度较差，为PMMA的1/5。按显示效果分类：光刻胶可分为正性光刻胶和负性光刻胶。

光刻胶的两大主要研究小组：杨国强课题组和李嫕课题组，分别设计并制备了双酚A型和螺双芴型的单分子树脂化学放大光刻胶，前者可通过调节离去基团的数量来改变光刻胶的灵敏度，后者则通过螺双芴结构降低材料的结晶性，提高了成膜性性能。两种光刻胶都可以实现小于25nm线宽的光刻线条。随后，杨国强课题组还报道了一种可作为负性光刻胶的双酚A单分子树脂光刻胶，该分子中具有未经保护的酚羟基，在光酸的作用下可以与交联剂四甲氧基甲基甘脲反应形成交联网状结构，从而无法被碱性显影液洗脱，可在电子束光刻下实现80nm以下的线条，在EUV光刻中有潜在的应用。此外，两个课题组还分别就两个系列光刻胶的产气情况开展研究。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。江浙沪光分解型光刻胶光引发剂

光刻胶生产工艺复杂，技术壁垒高，其研发和量产对企业都具有极高要求。华东黑色光刻胶树脂

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。华东黑色光刻胶树脂