研究人員將金屬納米簇用于EUV光刻時，制備了幾種結(jié)構(gòu)為［（RSn）12O14（OH）6］X2（其中R為有機(jī)配體，X為羧酸平衡陰離子）的錫氧納米簇。錫氧納米簇對EUV光的吸收比有機(jī)光刻膠吸收要強(qiáng)，因此可以顯著提高光刻膠的靈敏度；此外納米簇的體積也小于金屬氧化物的納米顆粒，可以獲得更高的分辨率、更低的粗糙度。光照下，錫-碳鍵解離，形成Sn自由基，Sn自由基引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)使納米簇聚集，使其無法溶解于顯影液，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)性光刻。通過改變金屬簇的有基配體和平衡陰離子，他們發(fā)現(xiàn)光刻靈敏度只與配體的鍵能相關(guān)，而與陰離子的鍵能無關(guān)。光照會同時產(chǎn)生Sn自由基和配體自由基，Sn相對穩(wěn)定，因此，配體自由基的穩(wěn)定性影響了反應(yīng)的進(jìn)行。此外，盡管陰離子不參與反應(yīng)，但由于位阻作用，它們依然可以影響金屬簇的聚集。這種光刻膠可以獲得分辨率為18nm的光刻圖形，但靈敏度很差，曝光劑量高達(dá)350mJ·cm?2。光刻膠也稱為光致抗蝕劑，是一種光敏材料，受到光照后特性會發(fā)生改變，主要應(yīng)用于電子工業(yè)和印刷工業(yè)領(lǐng)域。蘇州負(fù)性光刻膠曝光
構(gòu)建負(fù)膠除了可通過改變小分子本身的溶解性以外，還可以利用可發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的酸敏基團(tuán)實(shí)現(xiàn)分子間的交聯(lián)，從而改變?nèi)芙舛?。Henderson課題組報道了一系列含有環(huán)氧乙烷基團(tuán)的枝狀單分子樹脂。環(huán)氧乙烷基團(tuán)在酸的作用下發(fā)生開環(huán)反應(yīng)再彼此連接，從而可形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使光刻膠膜的溶解性能降低，可作為負(fù)性化學(xué)放大光刻膠。通過增加體系內(nèi)的芳香結(jié)構(gòu)來進(jìn)一步破壞分子的平面性，可以獲得更好的成膜性和提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；同時，每個分子上的環(huán)氧基團(tuán)從兩個增加為四個后，靈敏度提高了，分辨率也有所提高。浙江正性光刻膠顯示面板材料光刻膠達(dá)到下游客戶要求的技術(shù)指標(biāo)后，還需要進(jìn)行較長時間驗(yàn)證測試（1-3 年）。
近年來，隨著EUV光源功率提高，制約EUV光刻膠發(fā)展的瓶頸已經(jīng)從靈敏度變?yōu)榇植诙??；瘜W(xué)放大光刻膠涉及酸擴(kuò)散過程，會直接影響光刻膠的粗糙度和分辨率；再加上EUV光刻特有的散粒噪聲問題，過高的靈敏度反而可能成為弊端。因此，一度沉寂的非化學(xué)放大光刻膠又重新受到重視。在PMMA基礎(chǔ)之上，研發(fā)人員開發(fā)了一系列光反應(yīng)機(jī)理類似的鏈斷裂型光刻膠。由于PMMA的靈敏度過低，因此靈敏度仍然是制約其應(yīng)用的重要問題。研究者們主要通過兩種方法來改善其性能：在光刻膠主體材料的主鏈或側(cè)基中引入對EUV光吸收更強(qiáng)的原子，如F、S、O等，以及利用更容易發(fā)生斷鏈過程的高分子作為骨架。
2014年，印度理工學(xué)院曼迪分校的Gonsalves課題組將硫鎓離子連接在高分子側(cè)基上，構(gòu)造了一系列非化學(xué)放大光刻膠。該光刻膠主鏈為聚甲基丙烯酸甲酯，側(cè)基連接二甲基苯基硫鎓鹽作為光敏基團(tuán)，甲基作為惰性基團(tuán)，咔唑或苯甲酸作為增黏基團(tuán)。二甲基苯基硫鎓鹽通常用來作為化學(xué)放大光刻膠的光致產(chǎn)酸劑，Gonsalves課題組也曾利用此策略構(gòu)建了化學(xué)放大光刻膠體系，研發(fā)人員利用EUV光照后硫鎓離子轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛎选亩芙庑园l(fā)生改變的性質(zhì)，將其用作非化學(xué)放大型負(fù)性光刻膠。利用堿性水性顯影液可將未曝光區(qū)域洗脫，而曝光區(qū)域無法洗脫。硫離子對EUV光的吸收比碳和氫要強(qiáng)，因此可獲得較高的靈敏度，并可得到20nm線寬、占空比為1∶1的光刻圖案。目前，中國本土光刻膠以PCB用光刻膠為主，平板顯示、半導(dǎo)體用光刻膠供應(yīng)量占比極低。
感光樹脂經(jīng)光照后，在曝光區(qū)能很快地發(fā)生光固化反應(yīng)，使得這種材料的物理性能，特別是溶解性、親合性等發(fā)生明顯變化。經(jīng)適當(dāng)?shù)娜軇┨幚?，溶去可溶性部分，得到所需圖像（見圖光致抗蝕劑成像制版過程）。光刻膠用于印刷電路和集成電路的制造以及印刷制版等過程。光刻膠的技術(shù)復(fù)雜，品種較多。根據(jù)其化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和顯影原理，可分負(fù)性膠和正性膠兩類。光照后形成不可溶物質(zhì)的是負(fù)性膠；反之，對某些溶劑是不可溶的，經(jīng)光照后變成可溶物質(zhì)的即為正性膠。利用這種性能，將光刻膠作涂層，就能在硅片表面刻蝕所需的電路圖形。國內(nèi)光刻膠市場增速遠(yuǎn)高于全球，國內(nèi)企業(yè)投入加大，未來有望實(shí)現(xiàn)技術(shù)趕超。華東化學(xué)放大型光刻膠樹脂
我國光刻膠行業(yè)起步較晚，生產(chǎn)能力主要集中在 PCB 光刻膠、TN/STN-LCD 光刻膠等中低端產(chǎn)品。蘇州負(fù)性光刻膠曝光
光刻膠的兩大主要研究小組：楊國強(qiáng)課題組和李嫕課題組，分別設(shè)計(jì)并制備了雙酚A型和螺雙芴型的單分子樹脂化學(xué)放大光刻膠，前者可通過調(diào)節(jié)離去基團(tuán)的數(shù)量來改變光刻膠的靈敏度，后者則通過螺雙芴結(jié)構(gòu)降低材料的結(jié)晶性，提高了成膜性性能。兩種光刻膠都可以實(shí)現(xiàn)小于25nm線寬的光刻線條。隨后，楊國強(qiáng)課題組還報道了一種可作為負(fù)性光刻膠的雙酚A單分子樹脂光刻膠，該分子中具有未經(jīng)保護(hù)的酚羥基，在光酸的作用下可以與交聯(lián)劑四甲氧基甲基甘脲反應(yīng)形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而無法被堿性顯影液洗脫，可在電子束光刻下實(shí)現(xiàn)80nm以下的線條，在EUV光刻中有潛在的應(yīng)用。此外，兩個課題組還分別就兩個系列光刻膠的產(chǎn)氣情況開展研究。蘇州負(fù)性光刻膠曝光