国产光刻突破！首个EUV光刻胶标准立项，北大实现分辨率优于5nm

摘要：另外在技术突破层面，本月早些时候，北京大学化学与分子工程学院团队，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，分辨率优于5纳米。

近日，国产光刻领域好消息不断。

10月27日消息，我国首个EUV光刻胶标准——《极紫外（EUV）光刻胶测试方法》作为拟立项标准，10月23日开始公示，截止时间为11月22日。

据悉，该标准其制定不仅能够填补国内在该领域的技术标准空白，更将通过建立统一的测试方法体系，为国内外EUV光刻胶的性能评价提供客观标尺。

另外在技术突破层面，本月早些时候，北京大学化学与分子工程学院团队，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，分辨率优于5纳米。

这一发现指导开发出可显著减少光刻缺陷的产业化方案，有效清除了12英寸晶圆图案表面的光刻胶残留，为提升光刻精度与良率开辟新路径。

光刻胶（Photoresist）又称光致抗蚀剂，是半导体集成电路制造的核心材料。

光刻胶是光刻环节的重要耗材，成本占芯片制造的30%，是IC制造中耗时最大、难度最高的工艺。

在实现更小尺寸的情况下，光刻技术对光刻胶的综合性能和随机缺陷抑制要求也随之越来越严格。

长期以来，我国半导体光刻胶国产化率都处于较低水平。

尤其是EUV光刻领域，EUV光刻胶是用于极紫外光刻技术（EUV）的关键材料，其工作波长为13.5nm，主要用于7nm及以下集成电路制程，直接影响先进芯片的精度与性能。

但是，当前EUV光刻胶完全被国外先进半导体材料公司所垄断，包括JSR（日本合成橡胶公司）、东京应化等占据超过95%全球市场份额，国产化率基本为零，国内的研发也仍处于起步阶段，亟需突破材料自主化与标准化壁垒。

这也导致国内在EUV光刻胶测试领域长期未有统一的技术规范，现有测试方法多沿用国外企业标准，严重制约了我国光刻胶产业的自主创新发展。

据悉，此次的EUV光刻胶标准，由上海的高校、研究实验室以及制造和装备端共同发起。

包括上海大学、张江国家实验室、上海华力集成电路制造有限公司、上海微电子装备（集团）股份有限公司。

上海华力集成电路制造有限公司，隶属于华虹集团，是中国大陆第二大晶圆代工巨头，全球第六大的晶圆代工厂，可以说撑起了中国半导体成熟制程“半边天”，在国产半导体产业链自主化进程中扮演着举足轻重的角色。

上海微电子装备（集团）股份有限公司（简称：SMEE），公司专注于研发、制造和销售半导体微影设备，产品包括光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备等，是国内唯一具备多领域高端光刻机制造能力的供应商，公司已覆盖90nm至28nm浸没式光刻机。

该标准的制定，不仅为我国EUV光刻胶关键核心技术的突破提供标准化支撑，同时也有助于提升我国在全球半导体材料领域的话语权和竞争力。

再从技术突破来看，光刻领域长期存在一个难题——即光刻胶在显影液中的微观行为，该行为直接影响光刻图案的精确度与缺陷率。

近日，北京大学发布一则好消息，该校彭海琳教授、高毅勤教授、郑黎明博士与清华大学王宏伟教授、香港大学刘楠博士等，率先将冷冻电镜断层扫描（cryo-ET）技术引入到半导体领域，设计了一套与光刻流程紧密结合的样品制备方法。

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，并实现分辨率优于5 纳米。

据悉，基于此开发出兼容现有产线的解决方案，可有效清除12英寸晶圆图形表面的光刻胶残留。

并且该研究应用潜力还远不限于芯片与光刻领域。对半导体产业而言，深入掌握液体中聚合物的结构与微观行为，将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。

目前，该研究工作以“冷冻电镜断层成像重构液态薄膜中的聚合物以实现兼容晶圆厂的光刻工艺”（Cryo-electron tomography reconstructs polymer in liquid film for fab-compatible lithography）为题，发表在《自然-通讯》上。