冷压印光刻中高分辨率抗蚀剂的研究

在集成电路的冷压印光刻中，为了获得高分辨率抗蚀剂，着重对溶剂挥发固化型、化学交联固化型和紫外光照交联固化型材料，从复形分辨率、涂铺均匀性、脱模性、流动性、物理粘度、刻蚀比率、固化速度、固化方式和固化收缩率等方面进行了分析和研究。经过对比，得出低粘度光固化树脂具有薄膜厚度容易控制且均匀(误差为O．3％)、固化速度快(小于O．2min)和固化收缩率小(3％)等特性，其对冷压印光刻工艺的匹配性明显优于溶剂挥发固化型和化学交联固化型材料。因此，最终决定采用低粘度光固化树脂作为冷压印光刻工艺中的抗蚀剂。     

厚层抗蚀剂光刻技术研究进展

厚层抗蚀剂光刻是一种制作深浮雕结构的微细加工技术。综述了近年来厚层抗蚀剂光刻技术的最新进展,从厚层抗蚀剂光刻工艺原理以及计算机模拟诸方面分析了该技术区别与传统光刻的一些特点,并对其应用的研究现状进行了总结,最后指出了进一步发展厚层抗蚀剂光刻技术的关键问题。     

光敏剂与紫外正性抗蚀剂合成工艺的改进

抗蚀剂是由酚醛树脂成膜剂、重氮萘醌光敏剂、添加剂和溶剂四大类组成，为提高集成电路等器件制作的生产量，就要缩短曝光时间，增加抗蚀剂的感光灵敏度，光敏剂的结构及加入量将影响胶的感光性、曝光量、操作宽容度和耐热性等．本文对正性抗蚀剂合成过程中加入光敏剂的效果作一报道，以设计出一条提高其酯化度的工艺路线。     

微压印中抗蚀剂填充行为研究

为了提高微压印的质量,改进工艺参数优化模具结构,对微压印抗蚀剂的填充行为进行了数值计算和可视化实验研究。实验在三维离焦数字粒子图像测速系统中进行,由此提取了抗蚀剂中的荧光示踪粒子的坐标,通过时间解析算法获得了示踪粒子的三维粒子场,利用粒子跟踪测试技术获得了示踪粒子的速度场。数值模拟中采用了计算流体动力学软件,同时考虑了表面张力和接触角等因素,并根据模具特征划分了不同的压印区域,以分析、预测压印模型中的抗蚀剂填充行为。研究结果显示:数值模拟与实验结果吻合较好,抗蚀剂速度最大值在模具尖角与支撑基板之间,抗蚀剂速度水平方向上的实验最大误差为6.6%,竖直方向上的最大误差为9.6%;模具侧壁下方粒子运动轨迹的演化方向决定着抗蚀剂的体积转移方向和最终的填充形貌。该结果可为深入研究微压印中抗蚀剂流动提供参考。     

利用Langmuir技术构筑的光抗蚀剂聚合物纳米薄膜的表面微观结构及在光刻蚀方面的应用（I）：气液界面上聚合物单分子膜表面行为的研究

合成了含有缩酮保护基团的共聚物聚N-十二烷基丙烯酰胺／1．4-二噁螺环[4,4]壬烷-2-亚甲基甲基丙烯酸酯pDDMA／DNMMA,并用Langmuir技术构建了单层和多层纳米超薄膜,用表面压（π）和静态弹性模量（Es）随平均重复单元面积（A）的变化研究了聚合物在气／液界面上的表面行为。研究结果表明,共聚物pDDMA／DNMMA能在水面上紧密排列,形成稳定的分子取向规整的Langmuir分子膜,其单层膜的厚度为1．6nm;分子的主链平躺在水面上,分子的侧链基团以与水面呈62°夹角向上伸展。与π-A曲线相比,Es—A曲线能更清楚直观地反映单分子层在挤压过程中微观结构的变化。Es-π曲线的研究为优化拉膜工艺条件提供了可靠依据。排列紧密的单分子膜在-定的表面压下,可单层、多层均匀的转移到固体基板上,形成规整有序层状结构的LB膜。     

利用Langmuir技术构筑的光抗蚀剂聚合物纳米薄膜的表面微观结构及在光刻蚀方面的应用(Ⅰ): 气液界面上聚合物单分子膜表面行为的研究

合成了含有缩酮保护基团的共聚物聚N-十二烷基丙烯酰胺/1.4-二噁螺环[4,4]壬烷-2-亚甲基甲基丙烯酸酯pDDMA/DNMMA,并用Langmuir技术构建了单层和多层纳米超薄膜,用表面压(π)和静态弹性模量(Es)随平均重复单元面积(A)的变化研究了聚合物在气/液界面上的表面行为.研究结果表明,共聚物pDDMA/DNMMA能在水面上紧密排列,形成稳定的分子取向规整的Langmuir分子膜,其单层膜的厚度为1.6nm;分子的主链平躺在水面上,分子的侧链基团以与水面呈62.夹角向上伸展.与π-A曲线相比,Es-A曲线能更清楚直观地反映单分子层在挤压过程中微观结构的变化.Es-π曲线的研究为优化拉膜工艺条件提供了可靠依据.排列紧密的单分子膜在一定的表面压下,可单层、多层均匀的转移到固体基板上,形成规整有序层状结构的LB膜.