進(jìn)入了深紫外時(shí)代,如248nm、193nm,由于DNQ膠對(duì)此光波段的強(qiáng)烈吸收,使得人射光無(wú)法穿透光刻膠,這將嚴(yán)重影響分辨率。由于需要更加高的分辨率和靈敏度,JA3205-05-A03化學(xué)放大光刻膠(Chemically Amplified Resist,CAR)概念被伊藤和威爾遜于⒛世紀(jì)80年代初引,其目的是為了改善光刻膠的分辨率和靈敏度。這是由于傳統(tǒng)的i線光刻膠通過吸收光的能量來(lái)直接進(jìn)行溶解率變化反應(yīng),這樣,當(dāng)光線從光刻膠頂部向光刻膠底部傳播時(shí),會(huì)逐漸被吸收。這導(dǎo)致在光刻膠底部的光強(qiáng)不足,會(huì)形成。這種形貌會(huì)限制分辨率的進(jìn)一步提升。而化學(xué)放大的光刻膠使用完全不同于DNQ的反應(yīng)原理。它通過使用一種叫做光酸產(chǎn)生劑(Photo-Acid Generator,PAG)的有機(jī)化合物, 在深紫外光的照射下,會(huì)產(chǎn)生酸分子,而此光酸分子會(huì)在一定的溫度下(絕大多數(shù)化學(xué)放大的光刻膠需要加熱,由曝光后烘焙實(shí)現(xiàn))催化光刻膠被曝光部分的去保護(hù)(deprotection)反應(yīng),。說到這里,我們不得不講一下化學(xué)放大光刻膠的組成。化學(xué)放大的光刻膠通常含有以下成分:主聚合物主干(backbone polymer)、光酸產(chǎn)生劑(Phot⒐Acid Gencrator,PAG)、刻蝕阻擋基團(tuán)(etching barrier)酸根(acidic group)、保護(hù)基團(tuán)(protecting group)、溶劑(sol歡nt)等。一種早期的化學(xué)增幅光刻膠酸催化反應(yīng)結(jié)構(gòu)式。

   實(shí)際上是國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司(International BusinessMachines,IBM)第一代~9d8nm的化學(xué)增幅的光刻膠,叫做APEX。由于化學(xué)增幅的光刻膠的酸催化反應(yīng),它對(duì)光的吸收變得很小,深紫外光可以投射到光刻膠底部,斷面形貌也因此變得接近垂直,如圖7.81(b)所示。不過,由于光刻膠曝光顯影依賴光酸的催化反應(yīng),如果工廠里面的空氣中含有堿性(Basc)成分,如氨氣、氨水(Amm。nia)、胺類有機(jī)化合物(Amine),對(duì)光刻膠頂部的滲透中和了一部分光酸,導(dǎo)致頂部局部線寬變大,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致線條粘連。