江浙滬彩色光刻膠顯示面板材料

從光刻設(shè)備角度來(lái)看，EUV光刻與其他波長(zhǎng)光刻關(guān)鍵的兩點(diǎn)差異是光源強(qiáng)度和散粒噪聲。盡管有多種方式可獲得EUV光，商用EUV光刻機(jī)使用的是激光激發(fā)的等離子體（LPP）發(fā)光，其輸出功率曾長(zhǎng)期是制約EUV光刻技術(shù)商用的瓶頸問(wèn)題；另外，EUV光刻使用的是反射鏡成像系統(tǒng)，而非傳統(tǒng)的透過(guò)折射鏡片組，且效率不高。因此在EUV光刻發(fā)展的早期，通常都要求EUV光刻膠具有較高的靈敏度。同時(shí)，EUV光子能量（約為92eV）遠(yuǎn)高于以前幾代光刻技術(shù)光源的光子能量（是193nm光子能量的14.4倍），也就是說(shuō)，對(duì)于同樣的曝光能量，光子數(shù)目遠(yuǎn)少于前幾代的光刻技術(shù)，這就導(dǎo)致散粒噪聲增加，從而造成線(xiàn)寬/線(xiàn)邊緣粗糙度的升高。而靈敏度過(guò)高并不利于克服散粒噪聲的影響，所以隨著EUV光源功率不斷提升，業(yè)界對(duì)EUV光刻膠的要求從“提高靈敏度”逐漸變?yōu)椤?span>利用一定程度的靈敏度來(lái)降低粗糙度”。光刻膠是一大類(lèi)具有光敏化學(xué)作用的高分子聚合物材料，是轉(zhuǎn)移紫外曝光或電子束曝照?qǐng)D案的媒介。江浙滬彩色光刻膠顯示面板材料

2010年，美國(guó)英特爾公司的Masson報(bào)道了一種含有Co的聚合物光刻膠，由Co2（CO）8與高分子鏈中的炔烴部分絡(luò)合反應(yīng)生成。EUV曝光后，在光酸的作用下發(fā)生高分子斷鏈反應(yīng)，溶解度發(fā)生變化，可形成30nm的光刻線(xiàn)條，具有較高的靈敏度，但LER較差。2014年，課題組報(bào)道了一種鉍化合物，并將其用于極紫外光刻。這種由氯原子或酯鍵配合的鉍寡聚物可在EUV光照后發(fā)生分子間交聯(lián)反應(yīng)。不過(guò)盡管鉍的EUV吸收能力很強(qiáng)，但此類(lèi)配合物的靈敏度并不高，氯配合鉍寡聚物能實(shí)現(xiàn)分辨率21nm，所需劑量高達(dá)120mJ·cm?2。江浙滬i線(xiàn)光刻膠其他助劑光刻膠發(fā)展至今已有百年歷史，現(xiàn)已用于集成電路、顯示、PCB 等領(lǐng)域，是光刻工藝的重要材料。

與金屬納米顆粒和納米簇不同，金屬配合物光刻膠中金屬元素含量較低，通常情況下每個(gè)光刻膠分子內(nèi)只有一個(gè)或幾個(gè)金屬原子。能夠作為納米顆粒和納米簇配體的分子比較少，可修飾位點(diǎn)較少；而金屬原子的配體種類(lèi)較多，且容易連接活性基團(tuán)，因此金屬配合物光刻膠的設(shè)計(jì)更為靈活。但是，由于金屬原子含量低，所以金屬配合物對(duì)EUV光的吸收能力、抗刻蝕能力有可能弱于金屬納米顆粒和納米簇光刻膠。目前已有多種金屬元素的配合物被用于光刻膠，如鉍、銻、鋅、碲、鉑、鈀、鈷、鐵和鉻等。

2011年，Whittaker課題組又使用聚砜高分子作為主體材料，制備了鏈斷裂型非化學(xué)放大光刻膠。聚砜與聚碳酸酯類(lèi)似，主鏈比PMMA更容易斷裂，因此該光刻膠的靈敏度更高。但較高的反應(yīng)活性也降低了其穩(wěn)定性，因此Whittaker課題組又利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法（ARTP）制備了一種PMMA-聚砜復(fù)合高分子，主鏈為聚砜，支鏈為PMMA，呈梳形結(jié)構(gòu)。PMMA的加入增強(qiáng)了光刻圖形的完整性，可獲得30nm線(xiàn)寬、占空比為1∶1的線(xiàn)條，最高分辨率可達(dá)22.5nm，靈敏度可達(dá)4~6mJ·cm?2。不過(guò)聚砜在曝光時(shí)會(huì)分解出二氧化硫和烯烴碎片，產(chǎn)氣量較大。在平板顯示行業(yè)；主要使用的光刻膠有彩色及黑色光刻膠、LCD觸摸屏用光刻膠、TFT-LCD正性光刻膠等。

盡管HSQ可以實(shí)現(xiàn)較好的EUV光刻圖案，且具有較高的抗刻蝕性能，但HSQ較低的靈敏度無(wú)法滿(mǎn)足EUV光刻的需求，且價(jià)格非常昂貴，難以用于商用的EUV光刻工藝中。另外，盡管HSQ中Si含量很高，但由于O含量也很高，所以HSQ并未展現(xiàn)含Si光刻膠對(duì)EUV光透光性的優(yōu)勢(shì)，未能呈現(xiàn)較高的對(duì)比度。因此，研發(fā)人員將目光轉(zhuǎn)向側(cè)基修飾的高分子光刻膠。使用含硅、含硼單元代替高分子光刻膠原本的功能性含氧側(cè)基，既可有效降低光刻膠對(duì)EUV光的吸收，又有助于提高對(duì)比度，也可提高抗刻蝕性。目前，我國(guó)光刻膠自給率較低，生產(chǎn)也主要集中在中低端產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)替代的空間廣闊。普陀光刻膠光引發(fā)劑

光刻膠的國(guó)產(chǎn)化公關(guān)正在展開(kāi)，在面板屏顯光刻膠領(lǐng)域，中國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了一批有競(jìng)爭(zhēng)力的本土企業(yè)。江浙滬彩色光刻膠顯示面板材料

一般的光刻工藝流程包括以下步驟：1）旋涂。將光刻膠旋涂在基底上（通常為硅，也可以為化合物半導(dǎo)體）。2）前烘。旋涂后烘烤光刻膠膜，確保光刻膠溶劑全部揮發(fā)。3）曝光。經(jīng)過(guò)掩模版將需要的圖形照在光刻膠膜上，膠膜內(nèi)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。4）后烘。某些光刻膠除了需要發(fā)生光反應(yīng)，還需要進(jìn)行熱反應(yīng)，因此需要在曝光后對(duì)光刻膠膜再次烘烤。5）顯影。曝光（及后烘）后，光刻膠的溶解性能發(fā)生改變，利用適當(dāng)?shù)娘@影液將可溶解區(qū)域去除。經(jīng)過(guò)這些過(guò)程，就完成了一次光刻工藝，后續(xù)將視器件制造的需要進(jìn)行刻蝕、離子注入等其他工序。一枚芯片的制造，往往需要幾次甚至幾十次的光刻工藝才能完成。江浙滬彩色光刻膠顯示面板材料