18、有机分子导电电子束抗蚀剂的研究与应用

有机分子导电电子束抗蚀剂的研究与应用

在有机器件领域，纳米区域结构的横向尺寸和位置的同时控制一直是个难题。不过，在横向尺寸大于 5 µm 的区域，已经有关于光敏导电有机聚合物复合材料的报道。这些材料由可光聚合的基体材料和导电填料组成，例如用 SU8 光敏负性抗蚀剂作为基体聚合物、银颗粒作为填料可制造出最小横向尺寸为 5 µm 的高纵横比结构；嵌入炭黑颗粒的导电 SU8 抗蚀剂可获得线宽为 10 µm 的图案。由于这些复合抗蚀剂材料本身具有导电性，在微米尺寸区域确定其横向尺寸和位置时无需额外的掩膜抗蚀剂。

然而，在纳米区域，此类导电复合抗蚀剂材料此前尚未有报道。虽然有将富勒烯衍生物掺入传统电子束抗蚀剂 ZEP520 的有机抗蚀剂聚合物的相关报道，但这些抗蚀剂聚合物仅用作具有高电阻的干法蚀刻掩膜抗蚀剂，并未用作电子器件的载流材料，其与载流子传输相关的特性也未得到研究。另一方面，含有富勒烯衍生物分子的栅绝缘有机聚合物纳米复合材料被报道为有机存储器的有前景材料，电子或空穴会注入并存储在富勒烯衍生物的最低未占据分子轨道（LUMO）或最高占据分子轨道（HOMO）能级中，载流子通过纳米复合有机聚合物中的这些能级传输。

1. PCBM - 含 ZEP520A 的研究

1.1 材料选择与制备

基于上述情况，研究人员提出了一个想法：如果有机电子束抗蚀剂本身可用于含有导电填料的栅绝缘有机聚合物的基体聚合物，那么就有可能制造出可进行电子束图案化的导电纳米复合有机聚合物。因此，选择了正型电子束抗蚀剂 ZEP520A 作为基体聚合物，[6,6] - 苯基 - C61 丁酸甲酯（PCBM）作为导电填料。

制备过程如下：
1. 将 PCBM 溶解在含有茴香醚