生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定性能符合要求的光刻膠，非常依賴性能良好、質(zhì)量穩(wěn)定的單體。單體的純度是重要的質(zhì)量指標(biāo)。單體在合成過程中會(huì)添加少量的阻聚劑，從而避免單體在其合成、純化、和運(yùn)輸?shù)冗^程中發(fā)生聚合。單體成品中阻聚劑的含量往往與單體含量差異較大，如何準(zhǔn)確定量阻聚劑的含量是樹脂合成最開始就需解決的問題，安捷倫液相色譜通過閥切換方案，既能準(zhǔn)確快速的定量阻聚劑含量，又能避免高含量單體的污染。（該方案也同樣適用于單體合成光刻膠樹脂后，樹脂中殘留阻聚劑的定量分析）

圖 2. 樹脂單體中阻聚劑殘留的 HPLC 檢測示意圖

樹脂是光刻膠的核心成分，決定了光刻膠的光刻性能和耐刻蝕性能。樹脂是由單體聚合而成的高分子聚合物，不同聚合反應(yīng)導(dǎo)致樹脂的分子量和分子量分布會(huì)有不同。凝膠滲透色譜（GPC）是根據(jù)聚合物分子在溶液中的大小，從而將其進(jìn)行分離的色譜技術(shù)。通過采用窄標(biāo)校正的方式，可以測得聚合物的相對(duì)分子量，是聚合物分子量和分子量分布表征的重要手段。安捷倫 GPC 系統(tǒng)有著優(yōu)秀的流量精度和溫度穩(wěn)定性，能保證極佳的日間精密度，可用于光刻膠樹脂生產(chǎn)的質(zhì)量控制。此外，采用 GPC 串聯(lián)多角激光光散射檢測器（GPC-MALS），可以實(shí)現(xiàn)不依賴于標(biāo)樣校正，測得聚合物的絕對(duì)分子量，可以消除依賴標(biāo)樣校正的分子量測量偏差。

圖 3. 安捷倫 GPC 的日間精密度

在此基礎(chǔ)上，結(jié)合安捷倫二維液相色譜技術(shù)，可以將 GPEC 和 GPC 兩種分離技術(shù)進(jìn)行在線組合（GPEC-GPC 2DLC），實(shí)現(xiàn)對(duì)光刻膠樹脂的化學(xué)組成和分子量兩個(gè)維度的綜合表征。

圖 4. 苯乙烯-丙烯腈共聚物的GPC色譜圖

圖 5. 不同丙烯腈含量的共聚物 GPEC 梯度洗脫色譜圖

圖 6. 苯乙烯-丙烯腈共聚物的 GPEC x GPC 全二維色譜圖

光刻膠樹脂由單體聚合而成，單體在反應(yīng)中無法實(shí)現(xiàn)全部轉(zhuǎn)化成聚合物，因此得到的樹脂產(chǎn)品中總會(huì)含有殘留的單體。為了更好的控制光刻膠樹脂的純度和質(zhì)量，需要有效的手段來對(duì)合成過程中殘留的單體進(jìn)行控制。針對(duì)用于合成 ArF 光刻膠的樹脂單體來說，其在紫外波長下吸收弱，且樣品中可能同時(shí)存在難揮發(fā)的樹脂和易揮發(fā)的單體，對(duì)此類樹脂中殘留單體的檢測具有一定的挑戰(zhàn)。安捷倫獨(dú)有的 1260 InfinityⅡ Hybrid Multisampler 進(jìn)樣器的 Feed 進(jìn)樣模式，能有效的消除四氫呋喃作為樣品溶劑，由于其洗脫強(qiáng)度與液相初始梯度的溶劑強(qiáng)度不匹配導(dǎo)致的溶劑效應(yīng)，改善峰形。結(jié)合帶 60 mm 高靈敏度流通池的 DAD 檢測器可以將單體的檢測濃度進(jìn)一步降低至 ppb 水平，樹脂中常規(guī)方法未檢測出的低濃度單體通過該方案可以檢出，與傳統(tǒng)液相方式相比靈敏度提高 10 倍以上。

圖 7. 安捷倫 Feed 進(jìn)樣模式結(jié)合 60 mm 高靈敏度檢測器提高殘單檢測靈敏度

光刻膠一般由樹脂、光致產(chǎn)酸劑、添加劑和溶劑組成，其中添加劑通常都是小分子組分，這些組分和樹脂、光酸共同實(shí)現(xiàn)光刻效果。如果要剖析其中的成分，直接進(jìn)樣分析會(huì)面臨大分子樹脂的干擾，如果使用前處理液液萃取也同樣存在小分子被樹脂包裹的影響，因此利用安捷倫 2D-ASM-LC-MS 平臺(tái)，1D 采用 GPC 分離模式，把光刻膠中大分子的樹脂和小分子組分完全分離，然后 2D 采用反相液相模式，結(jié)合安捷倫獨(dú)有的ASM技術(shù)可以有效減少 1D-GPC 帶來的溶劑效應(yīng)，使得 2D-RPLC 模式能夠有效的分離各小分子組分，經(jīng)二維分離后，各組分依次進(jìn)入 MS 檢測器，最終可解析得到添加劑的化學(xué)組成信息。

圖 8. 安捷倫 2D-LC 分析成品光刻膠小分子添加劑的一維和二維色譜圖示意圖

圖 9. 安捷倫 2D-LC 的 MHC 閥組件結(jié)合 ASM 技術(shù)大幅改善第二維添加劑的峰形和靈敏度示意圖