探析化学增幅光刻胶及其在电子束光刻中的应用

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1、江南大学硕士学位论文化学增幅光刻胶及其在电子束光刻中的应用姓名：刘干申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：刘晓亚;耿刚20080601摘要本文通过沉淀聚合合成了聚(甲基丙烯酸一cD一甲基丙烯酸甲酯．cD一甲基丙烯酸叔丁酯一co一甲基丙烯酸异冰片酯)四元共聚物，合成了光产酸剂二苯碘三氟甲基磺酸盐，在净化室中以聚(甲基丙烯酸．cD．甲基丙烯酸甲酯一cD一甲基丙烯酸叔丁酯一cD．甲基丙烯酸异冰片酯)四元共聚物为主体树脂，以二苯碘三氟甲基磺酸盐为光产酸剂，选择合适的溶剂进行配方优化实验，最终得到实验范围内的优化光刻胶，并进

2、行系统的光刻试验。在甲苯中，以偶氮二异丁腈为引发剂进行共聚反应，得到一系列组成及分子量不同的聚(甲基丙烯酸．cD一甲基丙烯酸甲酯一cD一甲基丙烯酸叔丁酯．∞．甲基丙烯酸异冰片酯)共聚物，并用重沉析法进行分级，以此产物为光刻胶的主体树脂。在二氯甲烷中，以三甲基硅三氟甲基磺酸盐和二苯碘氯化物反应，用乙醚沉析得到二苯碘三氟甲基磺酸豁。对反应条件的优化进行了研究，得到了二苯碘三氟甲基磺酸盐。以此作为光刻胶的光产酸剂。在净化室中进行配胶试验，对不同分子量和单体比例的聚合物进行优化选择。对不同含量的光产酸剂进行优化，选择了二乙二醇

3、二甲醚作为光刻胶的主要溶剂，乙二醇甲醚作为辅助溶剂。最终得到了实验范围内的优化光刻胶。在净化室中进行光刻试验，根据实验结果确定树脂、光产酸剂及溶剂组成，涂敷条件、前烘条件、曝光条件、后烘条件和显影条件。在应用单位中电集团公司第十三研究所，进行了电子束光刻，测定了光刻胶的灵敏度和分辨率。最终得到了性能较佳的光刻胶。关键词：主体树脂；光产酸剂；化学增幅；光刻胶；电子束曝光；光刻；灵敏度；分辨率AbStractThispaperhaLssynthesizedcopolymer[P(MAA—co—MMA—co—tBMA-co—

4、IBOMA)】byprecipitatepolymerizationaSbaSedpolymer．wealsohaVesynthesizeddiphenyliodoniumtrimethylsilyltriflateasphoto—acid—generator(PAG)inthelab．Then，wewellmiXedupbasedresin[P(MAA．co．MMA．co．tBMA—co—IBOMA)】，PAGsuitablesolVentsystemandotheradditivestofo咖ulateElectr

5、onic．Be锄(EB)ChemicallyAmplifiedResist(CAR)inthecleanroom．A矗e愀dwedid1ithographyexpen】：1inentsintheclearlroom．ThelithographyprocessincludeCoated，soRedbake，expose，pre—exposed．bake(PEB)，deVelop，hardbakeandotherlitho伊aphyteclmicalprocesses．Duringthecopolymerization，w

6、ehaVechoicedtolueneaSsolvent，AIBNaSinitiator．WhereaRer、Veobtaindasereisof[P(MAA．MMA．tBMA．IBOMA)]withdifllerentmolecularweightandcompose，wetookre-sedimentationtogradecopolymer．Then，theproductsbecomebasedresinofEBCAR．InthePAGsynthesizedreaction，trimethylsilyltrifl

7、ateaJlddiphenyIiodoniumchloridedissolvedinthemethylenechloride，thenprocessedreationWithdetemlinationreaCtconditions．ARertheresultantsweretal(ensedimentationbyaether，weachieVePAGaSaphoto—acid-generatoLWehavemadeseveralfonnulateexperimentsofEBCARinmecleaf∞om．1’hro

8、ughlimography，wehavefinallychoosediethyleneglycoldimethyletherasmainlysolVent，andethyleneglycolmonomethyletheraSseconda巧solVent．Finally、Ⅳegotaproductofphotoresist．Thr