清华团队研发新型极紫外光刻胶

清华大学官网近日发布消息，化学系许华平教授团队在极紫外光刻材料领域取得重要突破，成功开发出一种基于聚碲氧烷的新型光刻胶，为先进半导体制造中的关键材料设计提供了创新思路。

随着集成电路制程不断向7纳米及更小工艺节点演进，波长为13.5纳米的极紫外光刻技术已成为核心手段。然而，由于极紫外光源存在反射损耗大、亮度不足等问题，对光刻胶在光吸收效率、反应机制和缺陷控制等方面提出了更高要求。目前主流的光刻胶多采用化学放大或金属敏化团簇来提升灵敏度，但这类材料往往结构复杂、组分不均、组分间易发生扩散，容易导致缺陷产生。

学术界普遍认为，理想的极紫外光刻胶应具备四个关键特征：优异的极紫外光吸收能力、高效的能量利用效率、分子结构的高度均一性，以及尽可能小的结构单元，从而实现高灵敏度、低缺陷率和更平滑的图形边缘。

许华平团队在此前自主研发的聚碲氧烷材料基础上，构建出一种全新的极紫外光刻胶体系，全面满足上述性能要求。研究中，团队将具有强极紫外吸收特性的碲元素通过Te–O键引入高分子主链，充分利用碲元素在极紫外波段的高效吸收能力及其较低的键解离能，实现主链在曝光后发生断裂，完成正性显影过程。

该光刻胶由单一组分的小分子聚合而成，结构简洁，兼具高吸收、高灵敏度与分子级均一性，有效避免了多组分体系中常见的扩散与相分离问题。这种一体化的设计策略为下一代极紫外光刻胶的研发提供了切实可行的技术路径。

相关研究提出的将高吸收元素碲、主链断裂机制与材料均一性相结合的设计理念，有望推动极紫外光刻材料的进一步发展，为先进半导体制造工艺的技术升级提供有力支撑。