在英特爾(Intel)與美國能源部(DoE)勞倫斯柏克萊國家實驗室(Lawrence Berkeley National Lab；LBNL)的合作下，已經(jīng)發(fā)展出一種全新的超級光阻劑(super-resist)，可望滿足10nm及其以下先進制程節(jié)點使用超紫外光 (EUV)微影的光源要求。

為了避免損壞晶片， EUV 光源必須設計得像飛秒(femto second)般地快速閃爍，但只有非常敏感的光阻劑能符合這么短的曝光時間要求。

遺憾的是，光阻劑的這種需求，以及為了實現(xiàn)更高解析度與機械穩(wěn)定度，必須要有更長的曝光時間。因此，英特爾與柏克萊實驗室的任務在于創(chuàng)造一種能夠為EUV實現(xiàn)高解析但又具有高靈敏度的超級光阻劑。

“目前的光阻劑著重于機械穩(wěn)定性的交聯(lián)反應，但其靈敏度較低，使其僅適用于電子束微影。目前在進行光學微影時使用具有更高靈敏度的增強型光阻劑，”柏克萊實驗室分子鑄造所首席科學家Paul Ashby表示，“因此，我們的想法是稀釋交聯(lián)反應并添加至光阻劑上，使其得以兼具高靈敏度與機械穩(wěn)定度的優(yōu)點。”

新型的光阻劑是專為需要兼具靈敏度與機械穩(wěn)定度的EUV微影而設計，但研究人員們也希望新的光阻劑能改善線邊緣粗糙度，這一點在10nm及其以下先進制程變得越來越重要。

柏克萊實驗室的Paul Ashby與Deirdre Olynick

“高解析度、線邊緣粗糙度，以及靈敏度是目前在微影技術領域最重要的三項特性，因此我們想同時改善這三點，”Ashby指出，“通常在靈敏度與解析度或線邊緣粗糙度之間存在著折衷。但我們想試著保有高靈敏度的光阻劑，同時將解析度推向極致。”

與柏克萊實驗室EUV先進光源合作在實驗室證實這個概念后，仍有待光阻劑制造商進行行大量的工作，才能使配方具有商用的可行性。所幸他們還有幾年的時間來改善商用化版本，因為大多數(shù)的估計預測 EUV 技術至少要到2017年之后才能準備好大規(guī)模量產(chǎn)。

相較于高濃度交聯(lián)劑(右)需要更長、更昂貴的曝光時間，超級光阻劑使用濃度較小的交聯(lián)劑(左)，因而能塑造出較小化的功能

未來，柏克萊實驗室計劃藉由累積數(shù)據(jù)來擴展EUV的研究，以及針對高密度EUV光源遇到新光阻劑產(chǎn)生的化學副產(chǎn)品提出理論。他們已經(jīng)調(diào)整出最佳配方，即使是被縮小至更小寬度時也可生產(chǎn)更平滑的線條。

“我們想知道的是如何實現(xiàn)高解析度與低線性粗糙度的機制，以及基于我們的研究結果設計出更好的光阻劑，”Ashby說。

共同進行這項研究的成員還包括科學家Deirdre Olynick與博士后研究員Prashant Kulshreshtha，并由英特爾、JSR Micro以及能源部科學辦公室(基礎能源科學)等單位贊助。獲利表現(xiàn)。