滨湖区特殊光刻胶产品介绍

（3）有机硅及碳材料体系：在聚合物结构中引入具有低吸收的元素，如硅、硼等，得到有机一无机杂化聚合物光致抗蚀剂，不*可以减少高吸收的氧元素的含量以提高透明性，而且还可增强体系的抗蚀刻性。例如在光刻胶中掺杂富勒烯可以提高光刻胶的抗蚀性 [27]；聚氢硅烷体系的光刻胶经电子束曝光后，体系中Si-H键断裂，形成自由基，因此，曝光区的聚氢硅烷会交联形成三维的网状结构，在显影液中不溶，常用作负性光刻胶；聚乙烯基硅氧烷（PVS）的灵敏度为5×10-6 C/cm2，但具有高的分辨率。有机硅树脂加热或在O2活性离子束腐蚀（O2RIE）作用下可转变为SiO2。利用这一特点，可将有机硅光刻胶作为双层光刻胶系统的上层，经曝光显影后，残留的胶膜可在O2RIE作用下形成SiO2薄层，从而保护下层胶不受O2RIE的作用；有一种有机硅烷醇低聚物和硫鎓盐混合可得一负性光刻胶，在电子束作用下，鎓盐分解产生强酸，产生的强酸在烘烤时催化有机硅烷醇低聚物缩合成不溶物 [10]。新型材料研发：如金属氧化物光刻胶（MOR）、分子玻璃光刻胶等，用于EUV光刻。滨湖区特殊光刻胶产品介绍

1.聚（甲基）丙烯酸甲酯（PMMA）及其衍生物体系：这是**早开发的一种电子束光刻胶体系，此类光刻胶具有优异的分辨率、稳定性和低成本。它是由单体（MMA）聚合而成，MMA单体的分子量为100，组成聚合物分子链的单体数量可达到数千个，分子量为100000量级。PMMA聚合体的物理化学特性在很大程度上取决于分子量。形成PMMA聚合体的原子间共价键可以被高能辐射打破。因此PMMA对波长λ为1 nm或更短的射线以及20 keV或更高能量的电子辐射敏感，表现为光敏特性 [5]。在电子束曝光条件下，PMMA主链发生断裂形成低分子量聚合物片段，作为正性光刻胶使用，但主链断裂需要的曝光能量较高，因此它的感光度比较低。当曝光能量足够高时，PMMA发生交联形成负性光刻胶，最高分辨率可达到10 nm。南通常规光刻胶商家包括光增感剂、光致产酸剂等，是光刻胶的关键成分，对感光度、分辨率起决定性作用。

纯度（Purity）指光刻胶必须在微粒含量、钠和微量金属杂质及水含量方面达到严格的标准要求 [40]。集成电路工艺对光刻胶的纯度要求是非常严格的，尤其是金属离子的含量。如由g线光刻胶发展到i线光刻胶材料时，金属Na、Fe和K离子的含量由10-7降低到了10-8 [4]。黏附性黏附性（Adherence）是表征光刻胶黏着于衬底的强度。主要衡量光刻胶抗湿法腐蚀能力。它不*与光刻胶本身的性质有关，而且与衬底的性质和其表面情况等有密切关系 [4]。作为刻蚀阻挡层，光刻胶层必须和晶圆表面黏结得很好，才能够忠实地把光刻层图形转移到晶圆表面层，光刻胶的黏附性不足会导致硅片表面的图形变形。光刻胶的黏附性必须经受住后续工艺（刻蚀、离子注入等） [5]。通常负胶比正胶有更强的黏结能力 [40]。

式中，C为交联剂；P为聚合物。叠氮有机化合物、偶氮盐和偶氮有机化合物都可用作交联剂，它们不*能够和聚烃类树脂相配合组成负性光刻胶，而且还能和一些线型聚合物，如聚酰胺、聚丙烯酰胺等相配合制成负性光刻胶。在聚烃类光刻胶里添加的交联剂以双叠氮有机化合物较为重要；在和环化橡胶配合使用时，双叠氮型交联剂不带极性基团，并且能够溶解于非极性溶剂，如三氯乙烯和芳香烃等类型的芳香族双叠氮化合物。这种交联剂包括4,4'-双叠氮二苯基乙烯（A）、4,4'-二叠氮二苯甲酮（B）、2,6-双-(4'-叠氮苄叉)-环己酮（C）、2,6-双-(4'-叠氮苄叉)-4-甲基环己酮（D）等，其结构如图所示。其中D的效果**为突出。感光时在交联剂双叠氮化合物作用下发生交联成为不溶性高聚物 [2]。化学放大型技术：通过光致产酸剂放大光信号，提高灵敏度和分辨率。

1.金属氧化物类型：其特点是金属氧化物的引入可以提高体系的吸光度，进而提高光刻的感光速度，另一方面金属氧化物可以提高体系的抗蚀能力，降低光刻胶的膜厚，进一步提高分辨率。 [22]2.化学增幅型光刻胶：即在传统化学增幅型光刻胶的基础上进行性能改进，如采用聚合物键合光致产酸剂（PBP，Polymer Bond PAG）改善线条边缘粗糙度（LER，line edge roughness） [23]，在聚合物中加入吸色基团提高对EUV的光子的吸收。3.分子玻璃型光刻胶：将小分子作为光刻胶主体，透过对小分子进行功能化修饰，使其在具备溶解抑制与溶解促进的同时实现优异的涂布性能，小分子为主体可以消除因聚合物分子量分布引起的线条边缘粗糙问题。 [20] [24]其**多为苯环结构，与**相连的是酸性官能团（如羟基等），有时根据需要可对酸性官能团采取部分保护。此类分子常多为非对称结构，从而避免体系中因π-π堆积而结晶。极紫外光刻胶（EUV）：波长13.5nm，用于7nm及以下制程。滨湖区特殊光刻胶产品介绍

因此在选择和使用光刻胶时，需要考虑其分辨率、灵敏度、抗蚀刻性等特性。滨湖区特殊光刻胶产品介绍

抗蚀性（Anti-etching; Etching resistance）即光刻胶材料在刻蚀过程中的抵抗力。在图形从光刻胶转移到晶片的过程中，光刻胶材料必须能够抵抗高能和高温（>150℃）而不改变其原有特性 [4]。在后续的刻蚀工序中保护衬底表面。耐热稳定性、抗刻蚀能力和抗离子轰击能力 [5]。在湿法刻蚀中，印有电路图形的光刻胶需要连同硅片一同置入化学刻蚀液中，进行很多次的湿法腐蚀。只有光刻胶具有很强的抗蚀性，才能保证刻蚀液按照所希望的选择比刻蚀出曝光所得图形，更好体现器件性能。在干法刻蚀中，例如集成电路工艺中在进行阱区和源漏区离子注入时，需要有较好的保护电路图形的能力，否则光刻胶会因为在注入环境中挥发而影响到注入腔的真空度。此时注入的离子将不会起到其在电路制造工艺中应起到的作用，器件的电路性能受阻 [6]滨湖区特殊光刻胶产品介绍

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