Недавно исследовательская группа под руководством профессора Сюй Хуапина с химического факультета Университета Цинхуа добилась значительного прогресса в разработке фоторезистивных материалов для экстремального ультрафиолетового (ЭУФ) диапазона. Они разработали новый фоторезист на основе полителлуоксана (PTeO), предлагая новую стратегию разработки ключевых материалов для современного производства полупроводников.

По мере того как процессы интегральных схем продвигаются к 7 нм узлу и выше, EUV-литография с длиной волны 13.5 нм стала основной технологией, обеспечивающей передовое производство чипов. Однако характеристики источников EUV-света, такие как высокие потери на отражение и низкая яркость, налагают большие проблемы на фоторезисты в отношении эффективности поглощения, механизмов реакций и контроля дефектов. Современные основные EUV-фоторезисты часто полагаются на механизмы химического усиления или металл-сенсибилизированные кластеры для повышения чувствительности, но часто сталкиваются с такими проблемами, как сложные структуры, неравномерное распределение компонентов, легкая диффузия реакций и введение стохастических дефектов. Преодоление этих узких мест для создания идеальной системы фоторезиста является основной проблемой в современной области материалов для EUV-литографии. Научное сообщество широко согласно с тем, что идеальный EUV-фоторезист должен одновременно обладать следующими четырьмя ключевыми элементами: 1) Высокая способность поглощения EUV для снижения дозы облучения и повышения чувствительности; 2) Высокая эффективность использования энергии, гарантирующая эффективное преобразование световой энергии в изменения растворимости материала фоторезиста в небольшом объеме; 3) Однородность на молекулярном уровне для предотвращения дефектного шума, вызванного случайным распределением компонентов и диффузией; 4) Минимальное количество структурных единиц для устранения влияния размера элементарных элементов на разрешение и снижения шероховатости края линии (LER). Долгое время лишь немногие системы материалов могли соответствовать всем четырём критериям.

Исследовательская группа профессора Сюй Хуапина разработала новый EUV-фоторезист на основе ранее разработанного ими полителлуоксана, удовлетворяющий требованиям к вышеупомянутому идеальному фоторезисту. В данном исследовании группа напрямую включила теллур (Te), элемент с высоким EUV-поглощением, в полимерную основу посредством связей Te─O. Теллур обладает самым высоким сечением EUV-поглощения среди всех элементов, за исключением инертных газов ксенона (Xe), радона (Rn) и радиоактивного элемента астата (At). Его EUV-поглощающая способность значительно превосходит таковую у короткопериодных элементов, обычно используемых в традиционных фоторезистах, и таких металлов, как Zn, Zr, Hf и Sn, что значительно повышает эффективность EUV-поглощения фоторезиста. В то же время, относительно низкая энергия диссоциации связи Te─O обеспечивает прямой разрыв основной цепи при EUV-поглощении, вызывая изменения растворимости и обеспечивая высокочувствительное проявление позитивных тонов. Этот фоторезист синтезирован исключительно из однокомпонентных малых молекул, объединяя характеристики идеального фоторезиста в чрезвычайно простой конструкции, что обеспечивает понятный и осуществимый путь для создания EUV-фоторезистов следующего поколения.

Полителлуоксан: идеальный материал для EUV-фоторезиста

Данное исследование предлагает подход к разработке фоторезиста, объединяющий элемент Te с высоким поглощением, механизм разрыва основной цепи и однородность материала. Ожидается, что это будет способствовать разработке материалов для литографии в сверхвысоком ультрафиолетовом диапазоне (EUV) нового поколения и технологическим инновациям в области передовых полупроводниковых процессов.

Соответствующее достижение было опубликовано в журнале Science Advances 16 июля под заголовком «Полителлуоксан как идеальная формула для EUV-фоторезиста».

О нас SLKOR:

SLKOR, со штаб-квартирой в Шэньчжэне, Китай, является быстрорастущим национальным высокотехнологичным предприятием в секторе силовых полупроводников. С научно-исследовательскими центрами в Пекине и Сучжоу, его основная техническая команда происходит из Университета Цинхуа. Как новатор в области технологии силовых устройств из карбида кремния (SiC), SLKORПродукция компании широко используется в транспортных средствах на новых источниках энергии, фотоэлектрических генераторах энергии, промышленном Интернете вещей и потребительской электронике, предоставляя важнейшие полупроводниковые решения более чем 10,000 XNUMX клиентам по всему миру.

Компания ежегодно поставляет более 2 миллиардов единиц продукции, а ее SiC MOSFET и сверхбыстровосстанавливающиеся SBD-диоды 5-го поколения устанавливают отраслевые стандарты по коэффициенту эффективности и тепловой стабильности. SLKOR Имеет более 100 патентов на изобретения и предлагает более 2,000 моделей продуктов, постоянно расширяя свой портфель IP в области силовых устройств, датчиков и ИС управления питанием. Сертификации, включая ISO 9001, EU RoHS/REACH и соответствие CP65, демонстрируют неизменную приверженность компании технологическим инновациям, бережливому производству и устойчивому развитию.