观察员
-
首次！我国芯片领域取得新突破
光刻技术是推动集成电路芯片制程工艺持续微缩的核心驱动力之一。
近日，北京大学化学与分子工程学院彭海琳教授团队及合作者通过冷冻电子断层扫描（cryo-electron tomography，cryo-ET）技术，首次在原位状态下解析了光刻胶分子在液相环境中的微观三维结构、界面分布与缠结行为，指导开发出可显著减少光刻缺陷的产业化方案。相关论文近日刊发于《自然-通讯》。
“显影”是光刻的核心步骤之一，通过显影液溶解光刻胶的曝光区域，将电路图案精确转移到硅片上。光刻胶如同刻画电路的颜料，它在显影液中的运动，直接决定电路画得准不准、好不好，进而影响芯片良率。长期以来，光刻胶在显影液中的微观行为是“黑匣子”，工业界的工艺优化只能靠反复试错，这成为制约7纳米及以下先进制程良率提升的关键瓶颈之一。
为破解难题，研究团队首次将冷冻电子断层扫描技术引入半导体领域。他们在晶圆上进行标准的光刻曝光后，将含有光刻胶聚合物的显影液快速吸取到电镜载网上，并在毫秒内将其急速冷冻至玻璃态，“定格”光刻胶在溶液中的真实状态。
随后，研究人员在冷冻电镜中倾斜该样品，采集一系列倾斜角度下的二维投影图像，再基于计算机三维重构算法，将这些二维图像融合成一张高分辨率的三维视图，分辨率优于5纳米。这种方法一举解决了传统技术无法原位、三维、高分辨率观测的三大痛点。
光刻胶高分子的界面分布、三维结构及缠结方式。 北京大学供图
该技术带来诸多新发现。论文通讯作者之一、北京大学化学与分子工程学院高毅勤教授介绍，以往业界认为溶解后的光刻胶聚合物主要分散在液体内部，然而三维图像显示它们大多吸附在气液界面；团队还首次直接观察到光刻胶聚合物的“凝聚缠结”，其依靠较弱的力或者疏水相互作用结合；而且，吸附在气液界面的聚合物更易发生缠结，形成平均尺寸约30纳米的团聚颗粒，这些“团聚颗粒”正是潜在的缺陷根源，它们容易沉积到精密的电路图案上，让本该分开的电路连在一起。
团队为控制缠结提出了两项实用方案：适当提高曝光后烘烤温度，抑制聚合物缠结，减少大团聚体生成；优化显影工艺，让晶圆表面始终有连续液膜，使其可以带走聚合物，避免其沉积。两种方案结合，12英寸晶圆表面的光刻胶残留物引起的图案缺陷被成功消除，缺陷数量降幅超过99%。
彭海琳表示，冷冻电子断层扫描技术为在原子/分子尺度上解析各类液相界面反应提供了强大工具。深入掌握液体中聚合物的结构与微观行为，可推动先进制程中光刻、蚀刻和湿法清洗等关键工艺的缺陷控制与良率提升。
（科技日报记者 张盖伦）
- 原标题：新方法“透视”光刻胶微观行为 可显著减少芯片光刻缺陷
- 责任编辑: 蔺渊
-
浙江衢州：近3年来57名干部因考核结果较差被调整岗位
2025-10-26 22:50 基层治理 -
31省份去年人口出生率数据公布：哪些省份生娃多？
2025-10-26 17:24 -
珠江口发生撞船事故：一散货船沉没，2人失联
2025-10-26 17:08 安全生产 -
国有资产最新“家底”公布
2025-10-26 14:57 -
航行警告：南海部分海域进行试验活动，禁止驶入
2025-10-26 14:49 -
成功发射！“该卫星可高效获取全球范围高精度立体影像”
2025-10-26 13:06 航空航天 -
吉林珲春发生5.5级地震，水利部启动抗震救灾调度指挥机制
2025-10-25 23:09 地震 -
“统一进程会越来越可感”
2025-10-25 22:27 两岸关系 -
吉林珲春发生5.5级地震
2025-10-25 20:23 地震 -
重庆披露：刘海故意泄露国家秘密
2025-10-25 20:23 廉政风暴 -
纪念台湾光复80周年大会在京召开 王沪宁出席并讲话
2025-10-25 17:36 两岸关系 -
江任发被“双开”：为黑恶势力撑腰站台
2025-10-25 17:08 廉政风暴 -
重庆副市长江敦涛，任上被查
2025-10-25 15:08 廉政风暴 -
水均益头顶“中国人”辟谣
2025-10-25 13:52 -
中央台办、国台办举办设立台湾光复纪念日招待会
2025-10-25 13:52 台湾 -
宗馥莉已回归娃哈哈
2025-10-25 13:14 -
国产人形机器人价格低至万元内，以后真能论斤卖？
2025-10-25 11:25 思路打开 -
80年前，她已经回来了
2025-10-25 08:37 -
挺进深地，进军深海！中国能源安全保障再添硬核底气
2025-10-25 07:19 -
山西明确：禁止诋毁、侮辱大龄未婚女性
2025-10-24 22:53 婚姻故事
相关推荐 -
-
“不认中国临床数据，行不通的” 评论 23
“下一个要退的是哈萨克斯坦？” 评论 49
航油告急，全球慌神！中国科学家提出解决方案 评论 202
“挡不住！中国车兵临美墨边境，美国车企夜不能寐” 评论 120
美国向联合国开条件：要我的，就不能要中国的 评论 235最新闻 Hot-
“中方警告欧盟：若不修改，将反制”
-
“不认中国临床数据，行不通的”
-
“日本站错队了，应该联中抗美”
-
“若罪名成立，终身不得参政”
-
“下一个要退的是哈萨克斯坦？”
-
又一非洲国家拒绝美国
-
不到一年，她撂挑子不干了
-
日企又演上了，“买太多中国货救急，不安”
-
特朗普发了张图，威胁伊朗“放聪明点”
-
竞争不过又丢脸到别国，“无力阻止中企中标欧盟资助项目”
-
新西兰要立“慰安妇”雕像，被日本拦下
-
航油告急，全球慌神！中国科学家提出解决方案
-
英王调侃特朗普：早在1814年，我们就曾尝试对白宫搞“房产改造”
-
“尬出天际”，特朗普当着英国国王面开和梅拉尼娅的夫妻玩笑
-
欧盟又内讧，最高贸易官员不干了
-
申请全被否，不让斯洛伐克总理飞去莫斯科
-
Copyright © 2014-2024 观察者 All rights reserved。
沪ICP备10213822号-2 互联网新闻信息服务许可证：31220170001
网登网视备（沪）02020000041-1号 互联网宗教信息服务许可证：沪（2024）0000009
广播电视节目制作经营许可证：（沪）字第03952号
增值电信业务经营许可证：沪B2-20210968 违法及不良信息举报电话：021-62376571
沪公网安备 31010502000027号
中国互联网举报中心
上海市互联网违法与不良信息举报中心
