Zespół badawczy pod kierownictwem profesora Xu Huapinga z Wydziału Chemii Uniwersytetu Tsinghua poczynił ostatnio znaczące postępy w dziedzinie materiałów fotorezystywnych w zakresie ekstremalnego ultrafioletu (EUV). Opracowali oni nowatorski fotorezyst na bazie politelluoksanu (PTeO), oferując nową strategię projektowania kluczowych materiałów w produkcji zaawansowanych półprzewodników.

Wraz z postępem procesów w układach scalonych w kierunku węzła 7 nm i dalej, litografia EUV o długości fali 13.5 nm stała się podstawową technologią umożliwiającą zaawansowaną produkcję chipów. Jednak cechy źródeł światła EUV, takie jak wysokie straty odbicia i niska jasność, stawiają przed fotorezystami większe wyzwania w zakresie wydajności absorpcji, mechanizmów reakcji i kontroli defektów. Obecne, popularne fotorezysty EUV często opierają się na mechanizmach wzmocnienia chemicznego lub klastrach uwrażliwionych metalem w celu zwiększenia czułości, ale często napotykają problemy, takie jak złożone struktury, nierównomierny rozkład składników, łatwa dyfuzja reakcji i wprowadzanie defektów stochastycznych. Przełamanie tych wąskich gardeł w celu zbudowania idealnego systemu fotorezystu jest kluczowym wyzwaniem w obecnej dziedzinie materiałów litograficznych EUV. Społeczność akademicka powszechnie zgadza się, że idealny fotorezyst EUV powinien jednocześnie posiadać następujące cztery kluczowe elementy: 1) Wysoka zdolność absorpcji EUV w celu zmniejszenia dawki ekspozycji i poprawy czułości; 2) Wysoka efektywność wykorzystania energii, zapewniająca efektywne przekształcanie energii świetlnej w zmiany rozpuszczalności materiału fotorezystu w małej objętości; 3) Jednorodność w skali molekularnej, aby uniknąć szumu defektowego spowodowanego losowym rozkładem i dyfuzją składników; 4) Minimalna liczba jednostek budulcowych, aby wyeliminować wpływ rozmiaru cech pierwiastkowych na rozdzielczość i zmniejszyć chropowatość krawędzi linii (LER). Przez długi czas niewiele systemów materiałowych spełniało wszystkie cztery kryteria.

Grupa badawcza profesora Xu Huapinga opracowała nowatorski fotorezyst EUV oparty na wcześniejszym wynalazku – politelluoksanie, spełniający warunki wspomnianego idealnego fotorezystu. W niniejszym badaniu zespół bezpośrednio włączył tellur (Te), pierwiastek o wysokiej absorpcji EUV, do szkieletu polimeru poprzez wiązania Te─O. Tellur posiada najwyższy przekrój czynny absorpcji EUV spośród wszystkich pierwiastków z wyjątkiem gazów obojętnych: ksenonu (Xe), radonu (Rn) i pierwiastka radioaktywnego astatyny (At). Jego zdolność absorpcji EUV znacznie przewyższa zdolność pierwiastków krótkookresowych powszechnie stosowanych w tradycyjnych fotorezystach oraz pierwiastków metalicznych, takich jak Zn, Zr, Hf i Sn, co znacząco zwiększa wydajność absorpcji EUV fotorezystu. Jednocześnie stosunkowo niska energia dysocjacji wiązania Te─O umożliwia bezpośrednie rozerwanie łańcucha głównego po absorpcji EUV, indukując zmiany rozpuszczalności i umożliwiając uzyskanie wysokiej czułości tonów dodatnich. Ten fotorezyst jest syntetyzowany wyłącznie z jednoskładnikowych małych cząsteczek, łączących cechy idealnego fotorezystu w niezwykle prostej konstrukcji, co zapewnia jasną i wykonalną ścieżkę do konstruowania fotorezystów EUV nowej generacji.

Politelluoksan: idealny materiał fotorezystowy EUV

Badania te dostarczają ścieżkę projektowania fotorezystu, która integruje element o wysokiej absorpcji Te, mechanizm rozszczepienia łańcucha głównego oraz jednorodność materiału. Oczekuje się, że przyspieszy to rozwój materiałów litograficznych EUV nowej generacji i wesprze innowacje technologiczne w zaawansowanych procesach półprzewodnikowych.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Science Advances 16 lipca pod tytułem „Politelluoksan jako idealna formulacja fotorezystu EUV”.

O Nas SLKOR:

SLKOR, z siedzibą w Shenzhen w Chinach, jest szybko rozwijającym się krajowym przedsiębiorstwem high-tech w sektorze półprzewodników mocy. Posiada centra badawczo-rozwojowe w Pekinie i Suzhou, a jego główny zespół techniczny pochodzi z Uniwersytetu Tsinghua. Jako innowator w technologii urządzeń mocy z węglika krzemu (SiC), SLKORProdukty firmy są szeroko stosowane w pojazdach napędzanych nowymi źródłami energii, generatorach fotowoltaicznych, przemysłowym Internecie rzeczy i elektronice użytkowej, zapewniając kluczowe rozwiązania półprzewodnikowe ponad 10,000 XNUMX klientów na całym świecie.

Firma dostarcza rocznie ponad 2 miliardy jednostek, a jej tranzystory MOSFET SiC i diody SBD piątej generacji o ultraszybkim odzyskiwaniu energii wyznaczają standardy w branży pod względem współczynnika sprawności i stabilności termicznej. SLKOR posiada ponad 100 patentów na wynalazki i oferuje ponad 2,000 modeli produktów, stale rozszerzając swoje portfolio IP w zakresie urządzeń zasilających, czujników i układów scalonych do zarządzania energią. Certyfikaty, w tym ISO 9001, EU RoHS/REACH i zgodność z CP65, dowodzą stałego zaangażowania firmy w innowacje technologiczne, produkcję odchudzoną i zrównoważony rozwój.