電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報(bào)道，隨著集成電路工藝不斷突破，當(dāng)制程節(jié)點(diǎn)向7nm及以下發(fā)展時(shí)，傳統(tǒng)光刻技術(shù)難以滿(mǎn)足高精度、高密度的制造需求。此時(shí)，波長(zhǎng)13.5nm的極紫外（EUV）光刻技術(shù)成為支撐這一突破的核心。

不過(guò)，EUV光刻的廣泛應(yīng)用并非一帆風(fēng)順。其光源存在反射損耗大、亮度低等缺陷，這對(duì)配套的光刻膠材料提出了極高要求。光刻膠不僅要高效吸收EUV，還要在反應(yīng)機(jī)制穩(wěn)定性、缺陷控制精準(zhǔn)度等方面有質(zhì)的提升。

面對(duì)這一挑戰(zhàn)，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界一直在尋找理想的EUV光刻膠材料。理想的光刻膠應(yīng)具備高EUV吸收能力、高能量利用效率、分子均一性以及小構(gòu)筑單元，以提高靈敏度、降低缺陷和線邊緣粗糙度。

就在業(yè)界努力突破這些難題時(shí)，清華大學(xué)化學(xué)系許華平教授團(tuán)隊(duì)的研究帶來(lái)了突破性進(jìn)展。

此次，他們創(chuàng)新性地將高EUV吸收元素碲（Te）通過(guò)Te – O鍵引入高分子骨架。利用碲元素在EUV波段的優(yōu)異吸收能力和較低的Te – O鍵解離能，實(shí)現(xiàn)了高吸收、高靈敏度的正性顯影效果。這種新型光刻膠由單組分小分子聚合而成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，卻整合了理想光刻膠的特性，為下一代EUV光刻膠開(kāi)發(fā)提供了新路徑。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，這種聚碲氧烷光刻膠性能優(yōu)異。例如，線寬（LW）為16nm時(shí)，曝光劑量?jī)H需27.2mJ/cm2，線邊緣粗糙度（LER）低至1.75nm，線寬粗糙度（LWR）僅1.91nm。這些指標(biāo)達(dá)到了理想光刻膠的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)，部分參數(shù)還超越了現(xiàn)有主流材料。

與傳統(tǒng)光刻膠相比，聚碲氧烷基光刻膠的優(yōu)勢(shì)在于分子設(shè)計(jì)均一性高。傳統(tǒng)光刻膠依賴(lài)復(fù)雜的金屬摻雜或化學(xué)放大機(jī)制，導(dǎo)致材料組分不均，光刻時(shí)易產(chǎn)生缺陷。而聚碲氧烷材料通過(guò)單一聚合物骨架實(shí)現(xiàn)高效EUV吸收，避免了金屬擴(kuò)散問(wèn)題，顯著降低了光刻圖案的缺陷率。

此外，其高Te – O鍵解離能使光刻膠在EUV曝光后能更精準(zhǔn)地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，提升了光刻分辨率和線邊緣粗糙度的控制能力。

清華大學(xué)表示，該研究提出的“高吸收元素Te + 主鏈斷裂機(jī)制 + 材料均一性”的光刻膠設(shè)計(jì)路徑，不僅適用于EUV光刻，也為其他先進(jìn)光刻技術(shù)提供了新的材料設(shè)計(jì)思路。未來(lái)，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步優(yōu)化材料性能并推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，助力我國(guó)先進(jìn)半導(dǎo)體工藝的技術(shù)革新。

隨著這種新型光刻膠技術(shù)的成熟和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，有望推動(dòng)先進(jìn)半導(dǎo)體工藝在7nm以下節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更高良率的量產(chǎn)，為人工智能、5G通信、量子計(jì)算等前沿領(lǐng)域提供更強(qiáng)大的硬件支撐。清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)的探索，是材料科學(xué)領(lǐng)域的重要突破，也是中國(guó)科研力量在半導(dǎo)體關(guān)鍵材料領(lǐng)域邁出的堅(jiān)實(shí)一步，為全球半導(dǎo)體技術(shù)革新注入了新活力。

更多熱點(diǎn)文章閱讀

點(diǎn)擊關(guān)注 星標(biāo)我們

將我們?cè)O(shè)為星標(biāo)，不錯(cuò)過(guò)每一次更新！

喜歡就獎(jiǎng)勵(lì)一個(gè)“在看”吧！

本文僅代表作者觀點(diǎn)，版權(quán)歸原創(chuàng)者所有，如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)?jiān)谖闹凶⒚鱽?lái)源及作者名字。

免責(zé)聲明：本文系轉(zhuǎn)載編輯文章，僅作分享之用。如分享內(nèi)容、圖片侵犯到您的版權(quán)或非授權(quán)發(fā)布，請(qǐng)及時(shí)與我們聯(lián)系進(jìn)行審核處理或刪除，您可以發(fā)送材料至郵箱：service@tojoy.com