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富勒烯光阻剂符合绿色期待

导读: 废弃物处理费用的高涨迫使芯片制造商开始寻找容易回收且对环境较友善的制程材料,最近英国科学家发展出的水溶性富勒烯光组剂或抗蚀剂(fullerene resist),可能就是他们期盼的替代品。

    废弃物处理费用的高涨迫使芯片制造商开始寻找容易回收且对环境较友善的制程材料,最近英国科学家发展出的水溶性富勒烯光组剂或抗蚀剂(fullerene resist),可能就是他们期盼的替代品。

 

    伯明翰大学(University of Birmingham)的Alex Robinson表示,微影光阻剂通常是透过有机溶剂来涂布,并在水溶液或有机溶剂中显影。若能以水来取代这些溶剂,将可减少光阻剂对环境的冲击。研究人员宣称,与其它水溶性光阻剂相较,使用富勒烯光阻剂得到的分辨率明显较好。为了证明这一点,该团队已经使用其配方将小至30 nm的线宽转移至硅晶圆上。

 

    研究人员发现,富勒烯光阻剂对于用来将图案转移至半导体的等离子刻蚀(plasma etching),有高度抗蚀性,这意味着有可能以较薄的光阻剂膜达到想要的刻蚀深度。当图案线宽小于100 nm时,显影剂干燥时的表面张力能会造成图案崩塌,限制了光阻剂能达到的深宽比(aspect ratio),因此较薄的膜可以得到较佳的分辨率。

 

    到目前为止,富勒烯光阻剂的表现还不错,但是要博得芯片制造商的青睐,它必须具备媲美现行光阻剂的效能。Robinson指出,他们的水性抗蚀剂展现了高分辨率,但灵敏度仍需加强。该团队正在合成具有化学放大(chemical amplification)特性的物质。为了增强曝光的影响,该团队在制作图案的薄膜中加入光酸产生剂(photoacid generator)。曝光时,光酸产生剂释放出酸与光阻剂进行光催化反应,使入射电子或光子的效果倍增,因此可以降低电子与光的需求量。

 

    该团队目前已经制作出具有高分辨率及化学放大高感度的富勒烯光阻剂,不过仍需搭配有机显影剂。他们下一步将调整光阻剂,使其能适用于水性显影剂。

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