重大進展!清華大學(xué)開發(fā)出理想EUV光刻膠材料
最近,國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)又傳出好消息。 據(jù)清華大學(xué)官網(wǎng)介紹,清華大學(xué)化學(xué)系許華平教授團隊在極紫外(EUV)光刻材料領(lǐng)域取得...

最近,國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)又傳出好消息。
據(jù)清華大學(xué)官網(wǎng)介紹,清華大學(xué)化學(xué)系許華平教授團隊在極紫外(EUV)光刻材料領(lǐng)域取得突破性進展。他們開發(fā)出一種基于聚碲氧烷(Polytelluoxane, PTeO)的新型光刻膠體系,為先進半導(dǎo)體制造提供了創(chuàng)新的材料設(shè)計范式。相關(guān)研究成果于本月16日發(fā)表于國際頂級期刊《科學(xué)進展》(Science Advances)。

在先進芯片制造方面,EUV光刻機是不得不提的重要組成。而EUV光刻機的核心就是光源。
然而,EUV光源存在反射損耗高、光子利用率低等技術(shù)瓶頸,這對光刻膠的吸收效率、反應(yīng)選擇性和缺陷控制提出了更高要求。
當(dāng)前,主流的EUV光刻膠多采用化學(xué)放大機制或金屬敏化團簇策略提升靈敏度,但普遍存在組分復(fù)雜、微觀分布不均、反應(yīng)擴散效應(yīng)顯著等問題,導(dǎo)致隨機缺陷難以控制。
如何構(gòu)建兼具高吸收效率、快速響應(yīng)特性和優(yōu)異均一性的理想光刻膠體系,仍是EUV光刻材料領(lǐng)域的核心挑戰(zhàn)。
學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為,理想的EUV光刻膠需滿足四大關(guān)鍵指標(biāo):
①超高EUV吸收系數(shù)以降低曝光劑量;
②高效的光能-化學(xué)能轉(zhuǎn)換效率;
③分子級均一的化學(xué)組成;
④超小功能基元尺寸(<1nm)。
然而,現(xiàn)有材料體系往往難以兼顧上述性能。
許華平教授團隊基于前期聚碲氧烷研究基礎(chǔ),創(chuàng)新性地提出"單組元強吸收-主鏈斷裂"協(xié)同策略。
通過將高EUV吸收截面的碲元素以Te-O共價鍵形式引入聚合物主鏈,成功構(gòu)建出具有突破性性能的PTeO光刻膠體系。
據(jù)悉,碲的EUV吸收截面高達(dá)~10^5 Mbarn,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)元素及金屬敏化劑,且Te-O鍵解離能與EUV光子能量完美匹配,可實現(xiàn)高效的光致斷鍵反應(yīng)。
因此,該材料僅需單組份聚合即可形成均一納米結(jié)構(gòu),在保持分子尺度均一性的同時,將特征尺寸縮小至亞納米級別。
清華大學(xué)表示,該研究提出的融合高吸收元素Te?主鏈斷裂機制與材料均一性的光刻膠設(shè)計路徑,有望推動下一代EUV 光刻材料的發(fā)展,助力先進半導(dǎo)體工藝技術(shù)革新?
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