纳米金属氧簇EUV光刻胶及其性能影响因素

邢攸美1,3,胡涛1,方伟华1,尹云舰1,高立江1,刘伟鑫2,徐钉1,金海安1,王国杰3(1.杭州格林达电子材料股份有限公司;2.中国电子材料行业协会;3.北京科技大学材料科学与工程学院)

摘要:随着半导体行业的发展, 先进电子技术亟需更高电子元件密度的集成电路(integrated circuit,亦称积体电路). 在集成电路光刻技术(photolithography, 亦称微影技术)中, 图案化特征结构的尺寸主要取决于曝光光源的波长. 为将图形化尺寸推到更小的极限, 曝光光源的波长从紫外发展到极紫外. 近年来, 波长为13.5 nm的极紫外光(extreme ultraviolet, EUV)成为新一代光刻技术的光源, 是实现10 nm及以下制程的关键因素. 除光源和光刻机外,光刻胶(photoresist, 亦称光阻)也是决定图案化特征尺寸的重要因素, 其关键性能指标包括分辨率、灵敏度、线边缘粗糙度和线宽粗糙度等. 目前适配于EUV光源的光刻胶主要有聚合物、分子玻璃和金属基材料等几类, 其中,纳米金属氧簇EUV光刻胶具备高灵敏度、高分辨率和低粗糙度等性能, 成为半导体集成电路行业的研究热点.本文主要介绍近年来纳米金属氧簇EUV光刻胶体系的组成、结构特征及其性能影响因素, 采用多种表征手段,从分辨率、灵敏度和粗糙度等角度阐述光刻胶成分结构及环境因素对光刻过程及图案形成的影响, 多层次了解其光刻机理及性能平衡策略.

关键词:纳米结构, 金属氧簇, 极紫外, 光刻胶, 半导体集成电路