高效光酸发生器的设计与结构-性能关系研究：实现高分辨率图案化涂层的突破

这篇综述聚焦光刻技术中高性能光酸发生器(PAG)的开发策略，通过创新阴离子结构设计（基于HSAB理论）显著提升光催化效率（量子产率提高7.35%）、酸生成效率（提升38%）和溶剂溶解度（PGMEA中增加75%）。研究突破传统阳离子修饰思路，采用电子密度分布优化和酯基取代氟原子等策略，在KrF（248 nm）光刻中实现更优的临界尺寸控制和线宽粗糙度(LWR)表现。

　　

Highlight

高性能光酸发生器(PAG)是实现光刻技术中高分辨率图案化涂层的核心要素。本研究通过四种新型阴离子结构设计，同步提升离子型PAG的光催化效率、加工溶剂溶解度和酸生成效率。区别于传统阳离子修饰方法，本研究基于硬软酸碱(HSAB)理论优化阴离子结构，使光反应活性较商业PAG提升38%，归因于更广的电子密度分布；在丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)中的溶解度提升75%，得益于优化的极性特征和分子表面积扩展。

Spectroscopic characterization

光引发效率是深紫外(DUV)光刻的关键指标。将合成的PAGs以1×10^?5 M浓度溶解于乙腈(ACN)进行光谱分析（ACN在190 nm以上无吸收干扰）。与商业PAG（TPS-TRI）相比，新PAGs在248 nm（KrF）处展现出显著增强的光吸收特性，为后续光分解路径分析奠定基础。

Conclusion

本研究提出基于HSAB理论的阴离子设计策略，通过引入长烷基链和酯基拓展电子密度分布，使酸生成量子产率提升7.35%，光刻涂层在临界尺寸控制和线宽粗糙度(LWR)方面均优于商业产品。该成果为亚40 nm半导体图案化工艺提供了新型材料解决方案。