重大进展!清华大学开发出理想EUV光刻胶材料(清华 门)

重大进展!清华大学开发出理想EUV光刻胶材料(清华 门)

最近,国内半导体又传出好消息。

据官网介绍,清华大学化学系许华平教授团队在极紫外(EUV)光刻材料领域取得突破性进展。他们开发出一种基于聚碲氧烷(Polytelluoxane, PTeO)的新型光刻胶体系,为先进半导体制造提供了的材料设计范式。相关研究成果于本月16日发表于国际顶级期刊《科学进展》(Science Advances)。

在先进芯片制造方面,EUV光刻机是不得不提的重要组成。而EUV光刻机的核心就是光源。

然而,EUV光源存在反射损耗高、光子利用率低等技术瓶颈,这对光刻胶的吸收效率、反应选择性和缺陷控制提出了更高要求。

当前,主流的EUV光刻胶多采用化学放大机制或金属敏化团簇策略提升灵敏度,但普遍存在组分复杂、微观分布不均、反应扩散效应显著等问题,导致随机缺陷难以控制。

如何构建兼具高吸收效率、快速响应特性和优异均一性的理想光刻胶体系,仍是EUV光刻材料领域的核心挑战。

学术界普遍认为,理想的EUV光刻胶需满足四大关键指标:

①超高EUV吸收系数以降低曝光剂量;

②高效的光能-化学能转换效率;

③分子级均一的化学组成;

④超小功能基元尺寸(<1nm)。

然而,现有材料体系往往难以兼顾上述。

许华平教授团队基于前期聚碲氧烷研究基础,创新性地提出"单组元强吸收-主链断裂"协同策略。

通过将高EUV吸收截面的碲元素以Te-O共价键形式引入聚合物主链,成功构建出具有突破性性能的PTeO光刻胶体系。

据悉,碲的EUV吸收截面高达~10^5 Mbarn,远超传统元素及金属敏化剂,且Te-O键解离能与EUV光子能量完美匹配,可实现高效的光致断键反应。

因此,该材料仅需单组份聚合即可形成均一纳米结构,在保持分子尺度均一性的同时,将尺寸缩小至亚纳米级别。

清华大学表示,该研究提出的融合高吸收元素Te、主链断裂机制与材料均一性的光刻胶设计路径,有望推动下一代EUV 光刻材料的发展,助力先进半导体工艺技术革新。

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