Baru-baru ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Xu Huaping dari Departemen Kimia Universitas Tsinghua mencapai kemajuan signifikan dalam material fotoresis ultraviolet ekstrem (EUV). Mereka mengembangkan fotoresis baru berbasis politelluoksana (PTeO), yang menawarkan strategi desain baru untuk material kunci dalam manufaktur semikonduktor canggih.

Seiring kemajuan proses sirkuit terpadu menuju simpul 7nm dan seterusnya, litografi EUV dengan panjang gelombang 13.5 nm telah menjadi teknologi inti yang memungkinkan manufaktur cip canggih. Namun, karakteristik sumber cahaya EUV seperti kehilangan pantulan yang tinggi dan kecerahan yang rendah memberikan tantangan yang lebih besar pada fotoresist terkait efisiensi penyerapan, mekanisme reaksi, dan pengendalian cacat. Fotoresist EUV arus utama saat ini sering kali mengandalkan mekanisme amplifikasi kimia atau kluster peka logam untuk meningkatkan sensitivitas, tetapi sering kali menghadapi masalah seperti struktur yang kompleks, distribusi komponen yang tidak merata, difusi reaksi yang mudah, dan munculnya cacat stokastik. Menerobos hambatan ini untuk membangun sistem fotoresist yang ideal merupakan tantangan inti dalam bidang material litografi EUV saat ini. Komunitas akademis secara luas sepakat bahwa fotoresist EUV yang ideal harus secara bersamaan memiliki empat elemen kunci berikut: 1) Kapasitas penyerapan EUV yang tinggi untuk mengurangi dosis paparan dan meningkatkan sensitivitas; 2) Efisiensi pemanfaatan energi yang tinggi, memastikan energi cahaya dikonversi secara efisien menjadi perubahan kelarutan material fotoresist dalam volume kecil; 3) Keseragaman skala molekuler untuk menghindari gangguan cacat akibat distribusi dan difusi komponen yang acak; 4) Unit bangunan minimal untuk menghilangkan pengaruh ukuran fitur elemen terhadap resolusi dan mengurangi kekasaran tepi garis (LER). Untuk waktu yang lama, hanya sedikit sistem material yang dapat memenuhi keempat kriteria tersebut.

Kelompok riset Profesor Xu Huaping mengembangkan fotoresis EUV baru berdasarkan penemuan mereka sebelumnya, yaitu politelluoksana, yang memenuhi persyaratan fotoresis ideal yang telah disebutkan sebelumnya. Dalam studi ini, tim tersebut secara langsung menggabungkan telurium (Te), sebuah elemen dengan penyerapan EUV tinggi, ke dalam kerangka polimer melalui ikatan Te─O. Telurium memiliki penampang serapan EUV tertinggi di antara semua elemen, kecuali gas inert xenon (Xe), radon (Rn), dan elemen radioaktif astatin (At). Kapasitas penyerapan EUV-nya jauh melampaui elemen periode pendek yang umum digunakan dalam fotoresis tradisional dan elemen logam seperti Zn, Zr, Hf, dan Sn, sehingga secara signifikan meningkatkan efisiensi penyerapan EUV fotoresis tersebut. Di samping itu, energi disosiasi ikatan Te─O yang relatif rendah memungkinkan pemotongan rantai utama secara langsung saat penyerapan EUV, yang menginduksi perubahan kelarutan dan memungkinkan pembentukan nada positif dengan sensitivitas tinggi. Fotoresist ini disintesis hanya dari molekul kecil berkomponen tunggal, memadukan karakteristik fotoresist ideal dengan desain yang sangat sederhana, menyediakan jalur yang jelas dan layak untuk membangun fotoresist EUV generasi berikutnya.

Politelluoksana: Bahan Fotoresist EUV yang Ideal

Penelitian ini menghasilkan jalur desain fotoresis yang mengintegrasikan elemen serapan tinggi Te, mekanisme pemotongan rantai utama, dan keseragaman material. Penelitian ini diharapkan dapat mendorong pengembangan material litografi EUV generasi mendatang dan membantu inovasi teknologi proses semikonduktor canggih.

Pencapaian terkait dipublikasikan di Science Advances pada tanggal 16 Juli dengan judul "Polytelluoxane sebagai formulasi ideal untuk fotoresist EUV".

Tentang kami SLKOR:

SLKOR, yang berkantor pusat di Shenzhen, Tiongkok, merupakan perusahaan teknologi tinggi nasional yang sedang berkembang pesat di sektor semikonduktor daya. Dengan pusat R&D di Beijing dan Suzhou, tim teknis intinya berasal dari Universitas Tsinghua. Sebagai inovator dalam teknologi perangkat daya silikon karbida (SiC), SLKORProduk-produknya digunakan secara luas dalam kendaraan energi baru, pembangkit listrik fotovoltaik, IoT industri, dan elektronik konsumen, menyediakan solusi semikonduktor penting bagi lebih dari 10,000 klien di seluruh dunia.

Perusahaan ini mengirimkan lebih dari 2 miliar unit setiap tahunnya, dengan MOSFET SiC dan dioda SBD pemulihan ultra cepat generasi ke-5 yang menetapkan tolok ukur industri dalam rasio efisiensi dan stabilitas termal. SLKOR memegang lebih dari 100 paten penemuan dan menawarkan 2,000+ model produk, terus memperluas portofolio IP-nya di seluruh perangkat daya, sensor, dan IC manajemen daya. Sertifikasi termasuk ISO 9001, EU RoHS/REACH, dan kepatuhan CP65 menunjukkan komitmen teguh perusahaan terhadap inovasi teknologi, lean manufacturing, dan pembangunan berkelanjutan.