اخیراً، تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور شو هواپینگ از دانشکده شیمی دانشگاه تسینگهوا، پیشرفت قابل توجهی در مواد مقاوم در برابر نور فرابنفش شدید (EUV) داشته است. آنها یک مقاوم در برابر نور جدید بر اساس پلی تلوکسان (PTeO) توسعه داده‌اند که یک استراتژی طراحی جدید برای مواد کلیدی در تولید نیمه‌هادی‌های پیشرفته ارائه می‌دهد.

با پیشرفت فرآیندهای مدار مجتمع به سمت گره 7 نانومتری و فراتر از آن، لیتوگرافی EUV با طول موج 13.5 نانومتر به فناوری اصلی تبدیل شده است که امکان تولید تراشه‌های پیشرفته را فراهم می‌کند. با این حال، ویژگی‌های منابع نوری EUV مانند تلفات بازتاب بالا و روشنایی کم، چالش‌های بیشتری را در مورد راندمان جذب، مکانیسم‌های واکنش و کنترل نقص بر فتورزیست‌ها تحمیل می‌کند. فتورزیست‌های EUV رایج فعلی اغلب برای افزایش حساسیت به مکانیسم‌های تقویت شیمیایی یا خوشه‌های حساس به فلز متکی هستند، اما اغلب با مسائلی مانند ساختارهای پیچیده، توزیع ناهموار اجزا، انتشار آسان واکنش‌ها و ایجاد نقص‌های تصادفی مواجه هستند. عبور از این تنگناها برای ساخت یک سیستم فتورزیست ایده‌آل، یک چالش اصلی در حوزه مواد لیتوگرافی EUV فعلی است. جامعه دانشگاهی به طور گسترده موافق است که یک فتورزیست ایده‌آل EUV باید همزمان چهار عنصر کلیدی زیر را داشته باشد: 1) ظرفیت جذب بالای EUV برای کاهش دوز تابش و بهبود حساسیت؛ 2) راندمان بالای استفاده از انرژی، تضمین تبدیل کارآمد انرژی نور به تغییرات در حلالیت ماده فتورزیست در حجم کم؛ 3) یکنواختی در مقیاس مولکولی برای جلوگیری از نویز نقص ناشی از توزیع و انتشار تصادفی اجزا؛ ۴) واحدهای ساختمانی حداقلی برای از بین بردن تأثیر اندازه عنصر بر وضوح و کاهش زبری لبه خط (LER). برای مدت طولانی، سیستم‌های ماده کمی می‌توانستند هر چهار معیار را برآورده کنند.

گروه تحقیقاتی پروفسور شو هواپینگ، یک فتورزیست EUV جدید را بر اساس اختراع قبلی خود یعنی پلی‌تلواکسان توسعه دادند که شرایط فتورزیست ایده‌آل فوق‌الذکر را برآورده می‌کند. در این مطالعه، تیم مستقیماً تلوریم (Te)، یک عنصر با جذب EUV بالا، را از طریق پیوندهای Te─O، به اسکلت پلیمری وارد کرد. تلوریم بالاترین سطح مقطع جذب EUV را در بین تمام عناصر به جز گازهای بی‌اثر زنون (Xe)، رادون (Rn) و عنصر رادیواکتیو استاتین (At) دارد. ظرفیت جذب EUV آن بسیار بیشتر از عناصر با دوره تناوب کوتاه است که معمولاً در فتورزیست‌های سنتی و عناصر فلزی مانند Zn، Zr، Hf و Sn استفاده می‌شوند و به طور قابل توجهی راندمان جذب EUV فتورزیست را افزایش می‌دهند. همزمان، انرژی تفکیک نسبتاً پایین پیوند Te─O امکان برش مستقیم زنجیره اصلی را پس از جذب EUV فراهم می‌کند، که باعث ایجاد تغییرات در حلالیت و ایجاد تُن مثبت با حساسیت بالا می‌شود. این فوتورزیست صرفاً از مولکول‌های کوچک تک‌جزئی سنتز می‌شود و ویژگی‌های یک فوتورزیست ایده‌آل را تحت یک طراحی بسیار ساده ادغام می‌کند و مسیری روشن و عملی برای ساخت فوتورزیست‌های نسل بعدی EUV فراهم می‌کند.

پلی‌تلوکسان: ماده ایده‌آل مقاوم در برابر نور EUV

این تحقیق مسیری برای طراحی فتورزیست ارائه می‌دهد که عنصر Te با جذب بالا، مکانیسم برش زنجیره اصلی و یکنواختی مواد را در خود جای داده است. انتظار می‌رود این تحقیق، توسعه مواد لیتوگرافی EUV نسل بعدی را ارتقا داده و به نوآوری‌های تکنولوژیکی در فرآیندهای نیمه‌هادی پیشرفته کمک کند.

این دستاورد مرتبط در تاریخ ۱۶ جولای در مجله Science Advances با عنوان «پلی‌تلوکسان به عنوان فرمولاسیون ایده‌آل برای فتورزیست EUV» منتشر شد.

درباره‌ ی ما SLKOR:

SLKORشرکت تیانجین، که دفتر مرکزی آن در شنژن چین واقع شده است، یک شرکت ملی با فناوری پیشرفته و به سرعت در حال ظهور در بخش نیمه‌هادی‌های قدرت است. این شرکت با داشتن مراکز تحقیق و توسعه در پکن و سوژو، تیم فنی اصلی خود را از دانشگاه تسینگهوا استخدام کرده است. به عنوان یک نوآور در فناوری دستگاه‌های قدرت کاربید سیلیکون (SiC)، SLKORمحصولات این شرکت به طور گسترده در وسایل نقلیه با انرژی جدید، تولید برق فتوولتائیک، اینترنت اشیا صنعتی و لوازم الکترونیکی مصرفی مورد استفاده قرار می‌گیرد و راه‌حل‌های نیمه‌هادی حیاتی را برای بیش از 10,000،XNUMX مشتری در سراسر جهان ارائه می‌دهد.

این شرکت سالانه بیش از 2 میلیارد واحد تولید می‌کند که در آن‌ها ماسفت‌های SiC و دیودهای SBD نسل پنجم با بازیابی فوق سریع، معیارهای صنعتی را در نسبت راندمان و پایداری حرارتی تعیین می‌کنند. SLKOR دارای بیش از ۱۰۰ اختراع ثبت شده و بیش از ۲۰۰۰ مدل محصول است و به طور مداوم سبد مالکیت معنوی خود را در زمینه دستگاه‌های برق، حسگرها و آی‌سی‌های مدیریت برق گسترش می‌دهد. گواهینامه‌هایی از جمله ISO 100، EU RoHS/REACH و انطباق با CP2,000 نشان دهنده تعهد راسخ این شرکت به نوآوری تکنولوژیکی، تولید ناب و توسعه پایدار است.