浙江LCD触摸屏用光刻胶树脂

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。浙江LCD触摸屏用光刻胶树脂

除了单分子树脂光刻胶以外，两个课题组也针对有机-无机杂化型光刻胶开展了研究。杨国强课题组以金属Zn、Fe等作为主要材料，设计了金属卟啉型和金属二茂型光刻胶。该结构将金属和酸敏保护基团融合在一起，同时具备EUV吸收能力强和酸放大的优势，以期解决无机金属配合物光刻胶灵敏度差的问题。李嫕课题组则开发了一系列二氧化铈等金属氧化物纳米颗粒光刻胶。制造工艺，经历了几十年的历史，这期间EUV光刻胶也在不断发展，从20世纪70年代的PMMA，到如今的多种材料研发。然而，由于EUV光子能量很高，EUV研究设备价格昂贵，即便在EUV光刻胶已经在商业使用，尚有诸多科学与技术问题有待解决。嘉定光刻胶树脂光刻胶市场 ArF 与 KrF 占据主流，EUV 增长较快。

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”。

根据不同原子对 EUV 光的吸收截面可知，硅原子和硼原子对EUV光的吸收较弱，有助于提高光刻胶薄膜的透明度，从而提高光刻胶的对比度，同时还可增加光刻胶的抗刻蚀性。HSQ在吸收光子（或电子）后，硅-氢键断裂，与水分子反应生成硅醇，两个硅醇之间又生成硅-氧-硅键，交联形成无法溶解在TMAH显影液中的网状结构。HSQ广泛应用于电子束光刻中，也可用于EUV光刻。2005年，美国威斯康星大学的Nealey等率先将HSQ用于EUV光刻，得到了线宽为26.4nm、LER为5.1nm的光刻线条。随后，瑞士光源的Solak课题组利用HSQ制备出了20nm的L/S密集线条，并通过工艺调整获得了优于PMMA光刻胶的灵敏度。光刻胶行业日系企业实力雄厚，国内厂商有望复刻成功经验。

非常常见的单分子树脂化合物的分子拓扑结构有枝状（或星形）、环状（包括梯形）、螺环状以及四面体结构等等。其主要结构通常为具有非对称、非平面的组分。对于化学放大光刻胶，芳香环上会连有酸敏离去基团保护的酸性官能团。非对称、非平面结构可以防止体系因π-π堆积而结晶，芳香环的刚性可以确保光刻胶具有较好的热稳定性、玻璃化转变温度和抗刻蚀性，酸敏可离去基团则可在光酸的作用下使酸性官能团裸露出来，实现溶解性的改变。光刻胶的组成部分包括：光引发剂（包括光增感剂、光致产酸剂）、光刻胶树脂、单体、溶剂和其他助剂。嘉定KrF光刻胶单体

光刻胶生产工艺复杂，技术壁垒高，其研发和量产对企业都具有极高要求。浙江LCD触摸屏用光刻胶树脂

起初应用于 EUV 光刻的光刻胶为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。PMMA曾广泛应用于193nm光刻和电子束光刻工艺中，前者为EUV的前代技术，后者的反应机理与EUV光刻有较多的相似点。PMMA具有较高的透光性和成膜性、较好的黏附性，通常应用为正性光刻胶。在光子的作用下，PMMA发生主链碳-碳键或侧基酯键的断裂，形成小分子化合物于显影液。早在1974年，Thompson等就利用PMMA作为光刻胶，研究了其EUV光刻性能。随后，PMMA成为了重要的工具光刻胶。浙江LCD触摸屏用光刻胶树脂