综述：非化学放大光刻胶在高分辨率光刻技术中的最新进展

《Chinese Journal of Chemistry》：Recent Progress of Nonchemically-Amplified Resists for High-Resolution Lithography

本文综述了非化学放大光刻胶（n-CARs）的最新进展，将其分为聚合物、有机分子玻璃和有机-无机杂化三类，探讨设计策略、性能及分子结构关系，为下一代高分辨率光刻材料研发提供参考。

　　

摘要

全面总结

半导体大规模制造的进步依赖于光刻技术的创新，以制造纳米级特征。作为光刻过程中的关键材料，抗蚀剂对于高分辨率图案的形成至关重要。随着关键尺寸的持续缩小，传统的化学增强型抗蚀剂（CARs）由于其固有的酸扩散模糊效应，难以实现20纳米以下的图案制备。大约十年前，非化学增强型抗蚀剂（n-CARs）开始受到重新关注，并在近年来在高分辨率光刻领域展现了出色的性能。它们被认为是下一代光刻技术的有希望的候选材料。本文综述了新型n-CARs的最新进展，根据抗蚀剂材料的类型（包括聚合物抗蚀剂、有机分子玻璃抗蚀剂和有机-无机杂化抗蚀剂）对其进行了评述和讨论。文章重点介绍了抗蚀剂的设计策略、性能以及分子结构与光刻性能之间的关系，为n-CARs作为下一代图案化材料的发展提供了见解。同时，也概述了未来抗蚀剂研究的前景和趋势。

主要科学家

在先进器件节点的高分辨率光刻技术中，极紫外光刻（EUVL）是一种可行的技术，电子束光刻（e-beam lithography）也是其中之一。Ekinci及其团队自2010年代以来一直致力于极紫外（EUV）干涉光刻工具的技术开发，为研究n-CARs的分辨率极限提供了可靠的平台。随着对n-CARs的重新关注以及高吸收策略的广泛讨论，Ober团队在2010年代率先使用了金属氧化物纳米颗粒抗蚀剂。Brainard团队提出了适用于EUVL的分子有机金属抗蚀剂的概念，并于2011年开始基于有机-无机杂化材料建立新的研究平台。随后，Brouwer团队发表了大量关于锡氧笼状抗蚀剂图案化及其机制分析的研究成果。2014年，Gonsalves团队开发了基于磺鎓基团的n-CARs，为光敏基团的研究提供了新的视角。进入2020年代，Li和Yang等人深入探讨了极性转变聚合物n-CARs，并在分子n-CARs领域开展了探索性研究。Peng团队和Zhang团队分别开始筛选有潜力的金属氧化物簇作为抗蚀剂材料。此外，Xu等人专注于锆基抗蚀剂的综合研究。本文强调了n-CARs的分子结构与其在高分辨率光刻性能之间的关系，这些抗蚀剂被分为聚合物n-CARs、有机分子玻璃n-CARs和有机-无机杂化n-CARs。