光刻胶用底部抗反射涂层研究进展

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1、!第!"卷!第#期影像科学与光化学$%&'!"!(%'#!!#)*+年!月,-./01/2304134.1567%8%374-098:;<.:'#)*+!788=!"">>>';?@?;/7?'%:/"#""""#""综!述""#""""#"光刻胶用底部抗反射涂层研究进展王!宽*!刘敬成*$!刘!仁*!穆启道#!郑祥飞#!纪昌炜#!刘晓亚*#*'江南大学化学与材料工程学院$江苏无锡#*"*##%#'苏州瑞红电子化学品有限公司$江苏苏州#*A*#"&摘!要!随着微电子工业的蓬勃发展!光刻技术向着更高分辨率的方向迈进!运用

2、底部抗反射涂层有效消除光刻技术中的驻波效应"凹缺效应!提高关键尺寸均一性和图案分辨率!引起了广大研究者的关注#本文简要介绍了光刻胶和光刻技术!底部抗反射涂层的分类"基本原理"刻蚀工艺以及其发展状况#重点对底部抗反射涂层的最新研究进展进行了总结!尤其是碱溶型底部抗反射涂层在光刻胶中的应用研究!最后对底部抗反射涂层的发展前景和方向进行了展望#关键词!光刻胶$光刻技术$底部抗反射涂层!"#%*)'BA*B&C'0991'*+B"D)"BA'#)*+')#'*#!文章编号!*+B"D)"BA##)*+&)#D)*#!D*!反应

3、进行精细图形转移的感光性高分子材料$主$!引言要应用于集成电路'半导体分立器件'平板显示器)#$!*等光电子领域微细图案的加工(光刻技术是近*)年$随着微电子技术的迅速发展$全球指利用光刻胶材料在光照作用下经过曝光'显影'信息化'网络化呈现出日新月异的景象$微电子技刻蚀等工艺将掩膜版#<.9@&上的图案转移到基体术发展水平的高低直接决定着集成电路的集成程上的微细图案加工技术$其具体的工艺过程如图*)**度(依据摩尔定律$每隔!年$集成电路的集成所示(度约增加"倍$其最小特征尺寸则相应缩小!)E(光刻技术中最重要的性能指

4、标就是图案的关微电子工业如此惊人的发展速度$所依赖的关键键尺寸#F:0803.&G0-4190%1$FG&和分辨率#H49%D材料和核心技术就是光刻胶#67%8%:49098&和光刻&I80%1&$为了满足集成电路中高分辨率的要求$光技术#67%8%&087%/:.=7;&(刻技术经历了紫外全谱#!))!"A)1-&'J线#"!+光刻胶又称光致抗蚀剂$是一种利用光化学1-&',线#!+A1-&$深紫外##"K1-和*L!1-&'#)*AD**D#+收稿$#)*+D)*D#*录用国家重大科技专项##)*)MN)#!)"&

5、'江苏省产学研前瞻性联合研究项目#OP#)*A)*LD*"&和中央高校基本科研业务费专项资金#QR2DH6**A*"&资助$通讯作者$SD-.0&!&0IC01/3741/"C0.1/1.1'45I'31*#!!*#"影!像!科!学!与!光!化!学第!"卷!真空紫外#*AB1-&$以及引人注目的极紫外#*!'ASVV438&和多重曝光$导致图案的关键尺寸无法控)"$A*)+$B*1-&'电子束光刻等发展历程(随着光刻技术制$图案侧壁出现波浪似的锯齿状缺失#如图曝光波长的不断减小$在图案分辨率明显提高的#&$大大增加了控

6、制刻蚀精确性的难度(此外$有)K*同时$也带来了一些负面影响$尤其是在,线之后研究表明!曝光波长越小$光刻工艺中驻波效发展起来的深紫外光刻技术中(由于基体#20片&应'摆动效应#2>01/SVV438&和凹缺效应#(%8D表面的光学反射效应$反射光线和入射光线相干3701/SVV438&等对图案关键尺寸的均一性影响越涉$在光刻胶内部形成驻波效应#28.1501/T.U4大$进而严重影响图案的清晰度和分辨率(图$!光刻技术的工艺原理图O.9039374-.803%V874=7%8%&087%/:.=703=:%3499图

7、%!驻波效应引起光刻胶侧壁的波纹现象W74>.U4=741%-41%101=7%8%:490983.I945X;98.1501/>.U44VV438!!为了克服以上问题$在#)世纪L)年代$研究能够有效缓解驻波效应'提高关键尺寸的均一性$)LD*#*发现抗反射涂层#Y180DH4V&4380U4F%.801/9$YHF&海内外学者对此进行了大量的研究(根据光!第#期王!宽等!光刻胶用底部抗反射涂层研究进展!*#A!刻工艺$YHF大体上可以分为两类!顶部抗反射.&混合型!高分子聚合物与吸光基团通过简涂层#W%=Y180D

8、H4V&4380U4F%.801/9$WYHF&和底单的物理共混#如图!&(该方法虽然工艺简单$操部抗反射涂层#O%88%-Y180DH4V&4380U4F%.801/9$作方便$但是易出现微相分离$二者混合的均一性OYHF&$二者都可以实现反射率的降低(但是与直接影响着抗反射涂层的抗反射效率(WYHF相比$OYHF降低摆动效应和