Di recente, il team di ricerca guidato dal Professor Xu Huaping del Dipartimento di Chimica dell'Università di Tsinghua ha compiuto progressi significativi nei materiali fotoresist per ultravioletti estremi (EUV). Hanno sviluppato un nuovo fotoresist a base di politelluoxano (PTeO), offrendo una nuova strategia di progettazione per materiali chiave nella produzione avanzata di semiconduttori.

Con l'avanzare dei processi dei circuiti integrati verso il nodo dei 7 nm e oltre, la litografia EUV a lunghezza d'onda di 13.5 nm è diventata la tecnologia fondamentale che consente la produzione avanzata di chip. Tuttavia, le caratteristiche delle sorgenti luminose EUV, come l'elevata perdita di riflessione e la bassa luminosità, impongono sfide maggiori ai fotoresist in termini di efficienza di assorbimento, meccanismi di reazione e controllo dei difetti. Gli attuali fotoresist EUV tradizionali si basano spesso su meccanismi di amplificazione chimica o cluster sensibilizzati da metalli per aumentare la sensibilità, ma spesso si scontrano con problemi come strutture complesse, distribuzione non uniforme dei componenti, facile diffusione delle reazioni e introduzione di difetti stocastici. Superare questi colli di bottiglia per costruire un sistema fotoresist ideale è una sfida fondamentale nell'attuale campo dei materiali per litografia EUV. La comunità accademica concorda ampiamente sul fatto che un fotoresist EUV ideale dovrebbe possedere contemporaneamente i seguenti quattro elementi chiave: 1) Elevata capacità di assorbimento EUV per ridurre la dose di esposizione e migliorare la sensibilità; 2) Elevata efficienza di utilizzo dell'energia, garantendo che l'energia luminosa venga convertita in modo efficiente in variazioni della solubilità del materiale fotoresist all'interno di un volume ridotto; 3) Uniformità su scala molecolare per evitare il rumore di difetto causato dalla distribuzione e diffusione casuale dei componenti; 4) Unità costruttive minime per eliminare l'influenza delle dimensioni delle caratteristiche elementari sulla risoluzione e ridurre la rugosità dei bordi di linea (LER). Per lungo tempo, pochi sistemi di materiali sono riusciti a soddisfare tutti e quattro i criteri.

Il gruppo di ricerca del Professor Xu Huaping ha sviluppato un nuovo fotoresist EUV basato sulla loro precedente invenzione del politelluoxano, che soddisfa le condizioni del fotoresist ideale sopra menzionato. In questo studio, il team ha incorporato direttamente il tellurio (Te), un elemento ad alto assorbimento EUV, nello scheletro polimerico tramite legami Te─O. Il tellurio possiede la più alta sezione d'urto di assorbimento EUV tra tutti gli elementi, ad eccezione dei gas inerti xeno (Xe), radon (Rn) e l'elemento radioattivo astato (At). La sua capacità di assorbimento EUV supera di gran lunga quella degli elementi a breve periodo comunemente utilizzati nei fotoresist tradizionali e di elementi metallici come Zn, Zr, Hf e Sn, migliorando significativamente l'efficienza di assorbimento EUV del fotoresist. Allo stesso tempo, l'energia di dissociazione relativamente bassa del legame Te─O consente la scissione diretta della catena principale in caso di assorbimento EUV, inducendo variazioni di solubilità e consentendo lo sviluppo di toni positivi ad alta sensibilità. Questo fotoresist è sintetizzato esclusivamente da piccole molecole monocomponenti, integrando le caratteristiche di un fotoresist ideale in un design estremamente semplice, fornendo un percorso chiaro e fattibile per la costruzione di fotoresist EUV di nuova generazione.

Politelluoxano: il materiale fotoresistente EUV ideale

Questa ricerca fornisce un percorso di progettazione di fotoresist che integra l'elemento ad alto assorbimento Te, un meccanismo di scissione della catena principale e l'uniformità del materiale. Si prevede che promuoverà lo sviluppo di materiali litografici EUV di nuova generazione e contribuirà all'innovazione tecnologica dei processi avanzati per semiconduttori.

Il risultato è stato pubblicato su Science Advances il 16 luglio con il titolo "Politelluoxano come formulazione ideale per il fotoresist EUV".

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L'azienda fornisce più di 2 miliardi di unità all'anno e i suoi MOSFET SiC e i diodi SBD a recupero ultrarapido di quinta generazione stabiliscono parametri di riferimento del settore in termini di rapporto di efficienza e stabilità termica. SLKOR Detiene oltre 100 brevetti d'invenzione e offre oltre 2,000 modelli di prodotto, ampliando costantemente il proprio portfolio di proprietà intellettuale in dispositivi di potenza, sensori e circuiti integrati per la gestione dell'alimentazione. Certificazioni come ISO 9001, RoHS/REACH UE e conformità CP65 dimostrano il costante impegno dell'azienda per l'innovazione tecnologica, la produzione snella e lo sviluppo sostenibile.