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光致抗蚀剂

用于在基材上形成图案的感光材料。
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描述

光刻胶是一种光敏聚合物。当暴露在紫外线下时,它会变成一种可溶性物质。这些暴露的区域可以用溶剂溶解,留下图案。

虽然半导体光刻技术多年来一直在这样做,但问题是193nm的ArF光束太厚,不能用一次激光完成22nm以下的设计。然而,由于能量来源不足,经济上不可行,极紫外线技术一再被推迟。在继续研究电源的同时,研究人员也在努力使光刻胶更敏感——基本上是从两个方面解决问题,而不是仅仅从一个方面。

目前使用的大多数抗蚀剂都是化学放大抗蚀剂。在这种情况下,入射光不会直接导致主链聚合物变得可溶。相反,光被光酸发生器(PAGs)吸收,每个光子释放多个光酸分子。光酸与聚合物主链上的保护基团发生反应,“去保护”聚合物,使其溶于显影剂。使用EUV电阻,入射光也可以激发光电子,这反过来又可以驱动光酸生成反应。

因此,在化学放大抗化学的核心,我们发现分辨率和灵敏度之间的权衡。为了最大限度地提高分辨率,抗蚀剂设计者希望有小的骨干分子,并使光酸去保护反应发生在靠近PAG的位置。光酸扩散距离和每个光酸分子去保护的抗蚀剂量都应较小。

另一方面,为了最大限度地提高灵敏度,设计师们寻找几乎相反的特征。为了利用尽可能多的光子,光子捕获截面应该很大。每个光子应该产生许多光酸分子,这些光酸分子应该迅速扩散到抗蚀层,以尽可能多地去保护聚合物链。不幸的是,这种行为所暗示的大扩散距离会导致模糊,暴露特征尺寸的不确定性。

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