昆山i线光刻胶光致抗蚀剂

光刻胶按应用领域分类，可分为 PCB 光刻胶、显示面板光刻胶、半导体光刻胶及其他光刻胶。全球市场上不同种类光刻胶的市场结构较为均衡。智研咨询的数据还显示，受益于半导体、显示面板、PCB产业东移的趋势，自 2011年至今，光刻胶中国本土供应规模年华增长率达到11%，高于全球平均 5%的增速。2019年中国光刻胶市场本土企业销售规模约70亿元，全球占比约 10%，发展空间巨大。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。有机-无机杂化光刻胶被认为是实现10nm以下工业化模式的理想材料。昆山i线光刻胶光致抗蚀剂

除了枝状分子之外，环状单分子树脂近年来也得到了迅速发展。这些单分子树脂的环状结构降低了分子的柔性，从而通常具有较高的玻璃化转变温度和热化学稳定性。由于构象较多，此类分子也难以结晶，往往具有很好的成膜性。起初将杯芳烃应用于光刻的是东京科技大学的Ueda课题组，2002年起，他们报道了具有间苯二酚结构的杯芳烃在365nm光刻中的应用。2007年，瑞士光源的Solak等利用对氯甲氧基杯芳烃获得了线宽12.5nm、占空比1∶1的密集线条，但由于为非化学放大光刻胶，曝光机理为分子结构被破坏，灵敏度较差，为PMMA的1/5。江苏光刻胶显示面板材料彩色光刻胶及黑色光刻胶市场也呈现日韩企业主导的格局，国内企业有雅克科技、飞凯材料、彤程新材等。

环状单分子树脂中除了杯芳烃类物质以外，还有一类被称为“水车”（Noria）的光刻胶，该类化合物由戊二醛和间苯二酚缩合而成，是一种中心空腔的双层环梯状结构分子，外形像传统的水车，因此得名，起初在2006年时由日本神奈川大学的Nishikubo课题组报道出来。随后，日本JSR公司的Maruyama课题组将Noria改性，通过金刚烷基团保护得到了半周期为22nm的光刻图形。但是这种光刻胶的灵敏度较低、粗糙度较大，仍需进一步改进才能推广应用。

光刻胶主要由主体材料、光敏材料、其他添加剂和溶剂组成。从化学材料角度来看，光刻胶内重要的成分是主体材料和光敏材料。光敏材料在光照下产生活性物种，促使主体材料结构改变，进而使光照区域的溶解度发生转变，经过显影和刻蚀，实现图形从掩模版到基底的转移。对于某些光刻胶来说，主体材料本身也可以充当光敏材料。依据主体材料的不同，光刻胶可以分为基于聚合物的高分子型光刻胶，基于小分子的单分子树脂（分子玻璃）光刻胶，以及含有无机材料成分的有机-无机杂化光刻胶。本文将主要以不同光刻胶的主体材料设计来综述EUV光刻胶的研发历史和现状。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。

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”。高壁垒和高价值量是光刻胶的典型特征。光刻胶属于技术和资本密集型行业，全球供应市场高度集中。浙江LCD触摸屏用光刻胶集成电路材料

光刻胶的国产化公关正在展开，在面板屏显光刻胶领域，中国已经出现了一批有竞争力的本土企业。昆山i线光刻胶光致抗蚀剂

利用基团变化导致光刻胶溶解性变差构建负性光刻胶的，还有日本日立公司的Kojima等，他们与日本东京应化工业的研发人员开发了一种枝状单分子树脂分子3M6C-MBSA-BL。3M6C-MBSA-BL内含有γ-羟基羧酸基团，在强酸的作用下，可以发生分子内脱水，由易溶于碱性显影液的羧酸变为难溶于羧酸显影液的内酯，因而可作为负胶使用。Kojima等只检测了其作为电子束光刻胶的性能，获得了40nm线宽的线条，呈现出较好的抗刻蚀性，但它作为EUV光刻胶的能力还有待验证。昆山i线光刻胶光致抗蚀剂

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