江浙滬PCB光刻膠光引發(fā)劑

來源: 發(fā)布時間:2024-03-26

2014年,Gonsalves課題組在側基連接硫鎓鹽的高分子光刻膠基礎之上,制備了一種側基含有二茂鐵基團高分子光刻膠。其反應機理與不含二茂鐵的光刻膠類似,但二茂鐵的引入增強了光刻膠的熱穩(wěn)定性和靈敏度,可實現(xiàn)25nm線寬的曝光。2015年,課題組報道了一系列鈀和鉑的配合物,用于正性EUV曝光。配合物中包括極性較大的草酸根配體,也有極性較小的1,1-雙(二苯基膦)甲烷或1,2-二(二苯基膦)乙烷配體。EUV曝光后,草酸根分解形成二氧化碳或一氧化碳,配體只剩下低極性部分,從而可以用低極性的顯影液洗脫;未曝光區(qū)域由于草酸根的存在,無法溶于顯影液,實現(xiàn)正性曝光。這一系列配合物中,靈敏度較高的化合物為1,2-二(二苯基膦)乙烷配草酸鈀,可以在50mJ·cm?2的劑量下得到30nm的線寬。光刻膠所屬的微電子化學品是電子行業(yè)與化工行業(yè)交叉的領域,是典型的技術密集行業(yè)。江浙滬PCB光刻膠光引發(fā)劑

構建負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)反應的酸敏基團實現(xiàn)分子間的交聯(lián),從而改變?nèi)芙舛取enderson課題組報道了一系列含有環(huán)氧乙烷基團的枝狀單分子樹脂。環(huán)氧乙烷基團在酸的作用下發(fā)生開環(huán)反應再彼此連接,從而可形成交聯(lián)網(wǎng)狀結構,使光刻膠膜的溶解性能降低,可作為負性化學放大光刻膠。通過增加體系內(nèi)的芳香結構來進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變溫度;同時,每個分子上的環(huán)氧基團從兩個增加為四個后,靈敏度提高了,分辨率也有所提高。嘉定顯示面板光刻膠顯影氧化物型光刻膠:這種類型的光刻膠由氧化硅或其他窄帶隙材料制成。在制造高質量微電子設備時非常有用。

有研究結果表明,在EUV光照下,某特定光刻膠分子每吸收一個光子可以產(chǎn)生2.1個活性物種,這一效率分別是KrF光刻和ArF光刻的6倍和15倍。由于在光刻膠材料中有二次電子的產(chǎn)生,EUV光刻在機理上與電子束光刻有相近之處。因為商用EUV光刻機價格昂貴,對光刻膠材料研發(fā)人員開放的同步輻射EUV干涉線站機時有限,所以近年來,在EUV光刻膠的研發(fā)過程中也常利用電子束光刻開展相關機理、工藝研究和基本性能的評測,也有一些尚未實際應用于EUV光刻但已有電子束光刻研究結果的光刻膠。

根據(jù)不同原子對 EUV 光的吸收截面可知,硅原子和硼原子對EUV光的吸收較弱,有助于提高光刻膠薄膜的透明度,從而提高光刻膠的對比度,同時還可增加光刻膠的抗刻蝕性。HSQ在吸收光子(或電子)后,硅-氫鍵斷裂,與水分子反應生成硅醇,兩個硅醇之間又生成硅-氧-硅鍵,交聯(lián)形成無法溶解在TMAH顯影液中的網(wǎng)狀結構。HSQ廣泛應用于電子束光刻中,也可用于EUV光刻。2005年,美國威斯康星大學的Nealey等率先將HSQ用于EUV光刻,得到了線寬為26.4nm、LER為5.1nm的光刻線條。隨后,瑞士光源的Solak課題組利用HSQ制備出了20nm的L/S密集線條,并通過工藝調(diào)整獲得了優(yōu)于PMMA光刻膠的靈敏度。光刻膠通過光化學反應,經(jīng)曝光、顯影等光刻工序將所需要的微細圖形從光罩(掩模版)轉移到待加工基片上。

2005年,IBM公司的Naulleau等利用MET@ALS評測了KRS光刻膠的EUV性能,可獲得線寬35nm、占空比1∶1的圖案和線寬28.3nm、占空比1∶4的圖案(圖13。不過,KRS在曝光過程中需要有少量的水參與,因此其曝光設備中需要引入水蒸氣。由于EUV光刻需要在高真空環(huán)境中進行,任何氣體的引入都會導致真空環(huán)境的破壞、光路和掩模版的污染,所以盡管KRS呈現(xiàn)出比MET-1K更高的分辨率,但依然未能廣泛應用于EUV光刻技術中。上述化學放大光刻膠基本沿用了KrF光刻膠的材料,隨著EUV光刻技術的不斷進展,舊材料已不能滿足需求。根據(jù)應用領域不同,光刻膠可分為 PCB 光刻膠、LCD 光刻膠和半導體光刻膠,技術門檻逐漸遞增。蘇州LCD觸摸屏用光刻膠

中國半導體光刻膠的快速崛起離不開中國整體半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。江浙滬PCB光刻膠光引發(fā)劑

考慮到杯芳烴化合物的諸多優(yōu)點,2006年,Ober課題組將其酚羥基用t-Boc基團部分保護,制備了可在EUV光下實現(xiàn)曝光的化學放大型光刻膠,獲得了50nm線寬、占空比為1∶2的光刻線條和40nm線寬的“L”形光刻圖形,與非化學放大型杯芳烴光刻膠相比,靈敏度提高。隨后Ober課題組又發(fā)展了一系列具有杯芳烴結構的單分子樹脂光刻膠,研究了活性基團的數(shù)量、非活性基團的種類和數(shù)量對玻璃化轉變溫度、成膜性及光刻性能的影響,并開發(fā)了其超臨界CO2顯影工藝。此外,日本三菱瓦斯化學的Echigo等利用乙氧基作為酚羥基的保護基團,制備的杯芳烴化合物可在17.5mJ·cm-2劑量下實現(xiàn)26nm線寬的EUV光刻圖形。江浙滬PCB光刻膠光引發(fā)劑