华东半导体光刻胶树脂

从光刻设备角度来看，EUV光刻与其他波长光刻关键的两点差异是光源强度和散粒噪声。尽管有多种方式可获得EUV光，商用EUV光刻机使用的是激光激发的等离子体（LPP）发光，其输出功率曾长期是制约EUV光刻技术商用的瓶颈问题；另外，EUV光刻使用的是反射镜成像系统，而非传统的透过折射镜片组，且效率不高。因此在EUV光刻发展的早期，通常都要求EUV光刻胶具有较高的灵敏度。同时，EUV光子能量（约为92eV）远高于以前几代光刻技术光源的光子能量（是193nm光子能量的14.4倍），也就是说，对于同样的曝光能量，光子数目远少于前几代的光刻技术，这就导致散粒噪声增加，从而造成线宽/线边缘粗糙度的升高。而灵敏度过高并不利于克服散粒噪声的影响，所以随着EUV光源功率不断提升，业界对EUV光刻胶的要求从“提高灵敏度”逐渐变为“利用一定程度的灵敏度来降低粗糙度”。光刻胶通常是以薄膜形式均匀覆盖于基材表面。华东半导体光刻胶树脂

关于光刻胶膜对EUV光的吸收能力，研究人员的观点曾发生过较大的转变。刚开始研究人员认为光刻胶应对EUV尽量透明，以便EUV光可以顺利透过光刻胶膜。对于紫外、深紫外光刻来说，如果光子不能透过胶膜，则会降低光刻的对比度，即开始曝光剂量和完全曝光剂量之间存在较大的差值，从而使曝光边界处图案不够陡直。所以，早期的EUV光刻胶研发通常会在分子结构中引入Si、B等EUV吸收截面较小的元素，而避免使用F等EUV吸收截面较大的元素。随后研究人员又发现，即使是对EUV光吸收较强的主体材料，还是“过于透明”了，以至于EUV光刻的灵敏度难以提高。因此，科研人员开始转向寻求吸收更强的主体材料，研发出了一系列基于金属元素的有机-无机杂化光刻胶。江浙沪PCB光刻胶树脂目前，中国本土光刻胶以PCB用光刻胶为主，平板显示、半导体用光刻胶供应量占比极低。

为了解决EUV光刻面临的新问题，适应EUV光刻的新特点，几大类主体材料相继应用于EUV光刻的实践之中，常用的策略如下。1）提高灵敏度：引入对EUV吸收截面大的元素，使用活化能更低的反应基团和量子效率更高的光敏剂，应用化学放大机理；2）提高分辨率：减小化合物的体积（即降低化合物的分子量），增强光刻胶对基底的黏附力和本身的刚性；3）降低粗糙度：减小化合物的体积或纳米颗粒的尺寸，减少活性物种在体系内部的扩散，降低光刻胶的灵敏度；4）提高对比度：降低光刻胶主体材料对光的吸收；5）提高抗刻蚀性：引入金属元素或芳香结构；6）提高成膜性能：引入非对称、非平面的柔性基团以防止结晶。

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。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。

与金属纳米颗粒和纳米簇不同，金属配合物光刻胶中金属元素含量较低，通常情况下每个光刻胶分子内只有一个或几个金属原子。能够作为纳米颗粒和纳米簇配体的分子比较少，可修饰位点较少；而金属原子的配体种类较多，且容易连接活性基团，因此金属配合物光刻胶的设计更为灵活。但是，由于金属原子含量低，所以金属配合物对EUV光的吸收能力、抗刻蚀能力有可能弱于金属纳米颗粒和纳米簇光刻胶。目前已有多种金属元素的配合物被用于光刻胶，如铋、锑、锌、碲、铂、钯、钴、铁和铬等。在平板显示行业；主要使用的光刻胶有彩色及黑色光刻胶、LCD触摸屏用光刻胶、TFT-LCD正性光刻胶等。光聚合型光刻胶树脂

按曝光波长可分为紫外光刻胶、深紫外光刻胶、极紫外光刻胶、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X射线光刻胶等。华东半导体光刻胶树脂

灵敏度即光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长光的较小能量值（或较小曝光量）。单位：毫焦/平方厘米或mJ/cm2。光刻胶的敏感性对于波长更短的深紫外光（DUV）、极深紫外光（EUV）等尤为重要  。负胶通常需5~15 s时间曝光，正胶较慢，其曝光时间为负胶的3~4倍  。灵敏度反映了光刻胶材料对某种波长的光的反应程度。不同的光刻胶对于不同的波长的光是有选择性的。比如248 nm波长光刻胶的成膜树脂中存在苯环结构，对193 nm波长的光具有很强的吸收作用，即对193 nm波长的光是不透明的，因此193 nm光刻胶必须改变树脂主体。同时，高的产出要求短的曝光时间，对光刻胶的灵敏度要求也越来越高。通常以曝光剂量作为衡量光刻胶灵敏度的指标，曝光剂量值越小，光刻胶的灵敏度越高。i线光刻胶材料曝光剂量在数百mJ/cm2左右，而KrF和ArF的光刻胶材料，其曝光剂量则在30和20 mJ/cm2左右 。灵敏度可以体现于光刻胶的对比度曲线上。华东半导体光刻胶树脂