从极端紫外线和电子束光刻的非离子光酸发生器产生酸的机械洞察力

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 计算化学计算化学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 无离子光酸发生器 (PAG) 对于光电阻配方的先进光刻 (EUV/EB) 是至关重要的.
• 目前在理解PAG酸生成机制方面的局限性阻碍了合理的设计,依靠经验方法.
• 非离子PAG的关键优势包括低暗损失,减少排气和抑制相位分离.

研究的目的:

• 用计算方法在分子水平上阐明非离子PAG的暴露后反应途径.
• 为非离子PAG建立结构-机制-功能关系,以指导合理设计.
• 开发一个预测框架,用于设计下一代高灵敏的PAG,用于先进的光刻.

主要方法:

• 用密度函数理论 (DFT) 的计算来研究22种代表性的非离子PAG.
• 分析的重点是电子触发解离模式,副产品形成和质子转移机制.
• 量化了各种反应途径的能量障碍,以评估效率和选择性.

主要成果:

• 确定了四种不同的电子触发解离模式,包括生产性N-O/C-O和非生产性S-O键裂解.
• 发现生产性和非生产性通路之间的相对能量屏障是光酸生成效率和光电阻敏感性的关键描述因素.
• 分子构造和替代剂显著影响键解离选择性,影响酸生成效率.

结论:

• 对于非离子PAG来说,已经建立了一个明确的结构-机制-功能关系.
• 该研究提供了对控制酸生成效率的因素的关键见解,包括解离模式和质子转移途径.
• 这些发现为高级光刻应用的高性能非离子PAG的合理设计提供了预测框架.