EUV光刻胶材料获重大突破

电子发烧友网综合报道，随着集成电路工艺不断突破，当制程节点向7nm及以下发展时，传统光刻技术难以满足高精度、高密度的制造需求。此时，波长13.5nm的极紫外（EUV）光刻技术成为支撑这一突破的核心。

不过，EUV光刻的广泛应用并非一帆风顺。其光源存在反射损耗大、亮度低等缺陷，这对配套的光刻胶材料提出了极高要求。光刻胶不仅要高效吸收EUV，还要在反应机制稳定性、缺陷控制精准度等方面有质的提升。

面对这一挑战，学术界和产业界一直在寻找理想的EUV光刻胶材料。理想的光刻胶应具备高EUV吸收能力、高能量利用效率、分子均一性以及小构筑单元，以提高灵敏度、降低缺陷和线边缘粗糙度。

就在业界努力突破这些难题时，清华大学化学系许华平教授团队的研究带来了突破性进展。

此次，他们创新性地将高EUV吸收元素碲（Te）通过Te – O键引入高分子骨架。利用碲元素在EUV波段的优异吸收能力和较低的Te – O键解离能，实现了高吸收、高灵敏度的正性显影效果。这种新型光刻胶由单组分小分子聚合而成，结构简单，却整合了理想光刻胶的特性，为下一代EUV光刻胶开发提供了新路径。

实验数据表明，这种聚碲氧烷光刻胶性能优异。例如，线宽（LW）为16nm时，曝光剂量仅需27.2mJ/cm²，线边缘粗糙度（LER）低至1.75nm，线宽粗糙度（LWR）仅1.91nm。这些指标达到了理想光刻胶的严苛标准，部分参数还超越了现有主流材料。

与传统光刻胶相比，聚碲氧烷基光刻胶的优势在于分子设计均一性高。传统光刻胶依赖复杂的金属掺杂或化学放大机制，导致材料组分不均，光刻时易产生缺陷。而聚碲氧烷材料通过单一聚合物骨架实现高效EUV吸收，避免了金属扩散问题，显著降低了光刻图案的缺陷率。

此外，其高Te – O键解离能使光刻胶在EUV曝光后能更精准地发生化学反应，提升了光刻分辨率和线边缘粗糙度的控制能力。

清华大学表示，该研究提出的“高吸收元素Te + 主链断裂机制 + 材料均一性”的光刻胶设计路径，不仅适用于EUV光刻，也为其他先进光刻技术提供了新的材料设计思路。未来，团队计划进一步优化材料性能并推动产业化应用，助力我国先进半导体工艺的技术革新。

随着这种新型光刻胶技术的成熟和产业化应用，有望推动先进半导体工艺在7nm以下节点实现更稳定、更高良率的量产，为人工智能、5G通信、量子计算等前沿领域提供更强大的硬件支撑。清华大学团队的探索，是材料科学领域的重要突破，也是中国科研力量在半导体关键材料领域迈出的坚实一步，为全球半导体技术革新注入了新活力。

更多热点文章阅读

点击关注 星标我们

将我们设为星标，不错过每一次更新！

喜欢就奖励一个“在看”吧！

本文仅代表作者观点，版权归原创者所有，如需转载请在文中注明来源及作者名字。

免责声明：本文系转载编辑文章，仅作分享之用。如分享内容、图片侵犯到您的版权或非授权发布，请及时与我们联系进行审核处理或删除，您可以发送材料至邮箱：service@tojoy.com