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  隨著芯片小型化進程的飛速發展，開發高性能光刻膠已經成為半導體芯片制造領域的重中之重�；瘜W放大光刻膠是目前集成電路制造應用最廣泛的光刻膠材料，通過構建光酸催化的酸解反應，光刻膠的靈敏度可以實現數量級的提升，彌補了光刻機光源功率下降引發的效率問題。碳酸酯基團和縮醛基團具有較低的酸解活化能，是傳統化學放大光刻膠中重要的酸敏感性結構，但由于其過低的活化能，此類光刻膠在放置過程中易產生暗反應，影響儲存和光刻穩定性，并且在光刻過程中易發生自顯影現象，產生的揮發性物質將污染光刻機鏡頭。此外，傳統化學放大光刻膠使用神經毒素四甲基氫氧化銨作為顯影液，這給從業人員的身體健康帶來了嚴重的威脅。在2004年至2009年的五年間，臺灣曾報道涉及12名工人的9起不同程度的四甲基氫氧化銨暴露事件，其中三人不幸身亡。因此，如何兼顧光刻膠的靈敏度、穩定性和分辨率，并最大限度地減少光刻過程中對光刻機鏡頭的污染以及有毒試劑的使用，已經成為光刻膠研發的共性主題。

圖1 可水顯影的高性能二氧化碳基化學放大光刻膠：合成路線、化學結構、光刻機理和光刻結果

圖2 P^gCXC的合成方法及其熱穩定性表征

圖3 P^2MeCXC聚合物在酸性條件下的水解研究

圖5 具有不同取代基的P^gCXC聚合物的水接觸角數據

圖6 優化后的P^PhCXC化學放大光刻膠在254 nm曝光條件下的光刻圖案

圖7 P^PhCXC化學放大光刻膠與商業化深紫外光刻膠性能對比

  最后，為了突顯P^PhCXC化學放大光刻膠優異的光刻性能，作者將其與商用KrF光刻膠HTK1062和ArF光刻膠PBMA進行了性能對比。結果表明，相比于商用深紫外光刻膠P^PhCXC化學放大光刻膠表現出了更為優異的靈敏度、對比度、分辨率性能，抗刻蝕性高于PBMA光刻膠38%，在線邊緣粗糙度上略弱于HTK1062光刻膠，展現了優秀的深/極紫外光刻和納米制造領域應用潛力（圖7）。

  總之，該工作設計合成了一類可水顯影的深紫外化學放大光刻膠成膜樹脂，探明了該體系的光刻機理，實現了優異的光刻性能，為開發高性能的深紫外和極紫外光刻膠提供了一種新思路。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202401850