如影随形

热点话题回应丨“跨界”芯片光刻如何助力实现

发布时间：2025-10-28 10:43编辑：bet356在线官方网站浏览（123）

光刻技术是芯片制造工艺持续微缩的主要驱动力之一。近日，北京大学化学与分子工程学院彭海林教授团队及其合作者披露了他们在自然通讯方面的新发现。该团队利用冷冻电子断层扫描技术，在该领域首次分析了液体环境中光刻胶分子的微观三维结构、界面分布和行为行为，指导开发可显着减少光刻缺陷的工业解决方案。这一成果经媒体报道后引起关注。冷冻电镜这一常被认为应用于生命科学领域的技术，如何进入芯片制造行业并提供行业指导？问题：为什么光刻很重要？彭海林表示，光刻技术是关键技术之一ps在芯片制造中。一般理解，光刻就是在半导体晶圆（如硅晶圆）上“印刷电路”。其核心是利用超精密“投影仪”将设计好的电路图形缩小并打印在硅片上的特殊薄膜上，然后冲洗成型。光刻技术是主要的芯片制造技术之一，也是微纳加工领域的“皇冠上的明珠”。开发人员在电路图形开发过程中发挥着重要作用。在光刻胶显影过程中，光刻胶的曝光区域选择性地溶解在液体显影剂膜中。液膜中光刻胶分子的吸附和缠结行为是影响晶圆表面图案缺陷形成的主要因素，可直接影响芯片性能和良率。问题2：为什么要使用冷冻电子显微镜断层扫描技术？目前，国际同事是我们利用“原子力显微镜”、“扫描电子显微镜”和“飞行时间质谱法”等技术来研究光刻的微观过程和机制。然而，这些技术很难“看清”显影剂中光刻胶聚合物的每一个动作。此次，该团队首次将冷冻电镜断层扫描技术引入半导体领域，并设计了与光刻工艺紧密结合的样品制备方法。具体来说，在对晶圆进行标准光刻曝光后，他们快速吸收电子显微镜网格上含有光刻胶聚合物的显影剂，并在几毫秒内迅速冷却至玻璃态，瞬间“冻结”了溶液中光刻胶的真实构型。然后将样品在冷冻电子显微镜下倾斜，通过收集二维图像来实现三维重建多角度投影图像，分辨率高达亚纳米级。与传统方法相比，冷冻电子断层扫描分析具有显着的优势。它可以高分辨率重建液膜中光刻胶聚合物的三维结构和界面分布，还可以研究光刻胶分子的聚合物缠结行为。问题3：这一发现对行业意味着什么？冷冻电镜断层扫描的三维重建带来了一系列新发现。该论文通讯作者之一、北京大学化学与分子工程学院高益勤教授表示，过去业界认为溶解的光刻胶聚合物主要分散在液体内，但三维图像显示大部分吸附在气液界面。该团队首次直接观察到“cohesiv光刻胶聚合物的“缠结”，依靠较弱的力或疏水相互作用来结合。此外，吸附在气液界面的聚合物更容易变得柔性，形成平均尺寸约为30纳米的聚集颗粒。这些“聚集颗粒”是光刻中潜在缺陷的来源。“因此，我们提出了两种简单、高效和可靠的解决方案。” 与现有的半导体生产线兼容。 “一是抑制纠缠，二是获取界面。”彭海林表示，实验表明，两种技术相结合，可以成功消除12英寸晶圆表面光刻胶残留造成的图形缺陷，缺陷数量减少99%以上，且该方案具有极高的可靠性和重复性。彭海林表示，研究表明，低温电子断层扫描技术提供了一种 分析各种ato的强大工具微米/分子液相界面反应，规模化，也有助于揭示聚合物、增材制造和生命科学中广泛存在的“缠结”现象。 “我们的解决方案可以开辟一条提高光刻精度和产量的新途径。”彭海林说。 （科技日报记者 张嘉伦）来源：科技日报 特别声明：以上内容（如有则包括照片或视频）由自媒体平台“网易号”用户上传发布。本平台仅提供信息存储服务。 注：以上内容（包括图片和视频，如有）由网易HAO用户上传发布，网易HAO为社交媒体平台，仅提供信息存储服务。