Исследователи из Китая представили новый метод анализа фотолитографических материалов с помощью криогенной электронной томографии. Группа специалистов под руководством профессора Пэн Хайлиня из Пекинского университета смогла визуализировать поведение фоторезистов на молекулярном уровне в жидкой фазе и на границах газ-жидкость. Этот подход позволил идентифицировать глубинные причины дефектов, которые возникают в процессе производства полупроводниковых пластин.
Технология криогенной электронной томографии традиционно находит применение в биологических исследованиях для изучения структуры белков и клеточных компонентов. Китайские ученые адаптировали этот метод для материаловедения в полупроводниковой отрасли. В ходе экспериментов они смогли наблюдать за взаимодействием полимеров в составе фоторезиста при формировании наноструктур на кремниевых подложках.
Разработанный технологический процесс, по данным исследователей, обеспечивает устранение до 99 процентов дефектов в условиях, которые соответствуют промышленному производству. Фоторезистные материалы играют критическую роль в создании интегральных схем, поскольку формируют схемотехнику на поверхности пластин при экспонировании светом определенной длины волны.
До настоящего времени Китай импортировал более 90 процентов фоторезистов из Японии. Создание собственной технологии производства и контроля качества этих материалов способствует снижению зависимости от иностранных поставок. Разработка включает как методологию анализа, так и рецептуру высокопроизводительного фоторезиста.
Внедрение этого достижения может повысить выход годной продукции при изготовлении чипов по нормам 7 нанометров и менее. Процессы литографии, травления и очистки пластин становятся более предсказуемыми при точном контроле поведения фоторезиста. Это влияет на экономические показатели производства и общую конкурентоспособность полупроводниковых предприятий.
Мировая цепочка поставок полупроводников исторически складывалась вокруг компаний из Соединенных Штатов, Японии и Южной Кореи. Успехи Китая в области материаловедения могут изменить существующее распределение ролей. Национальный институт стандартов и технологий США также ведет работы в области метрологии фоторезистов и развития технологий EUV-литографии следующего поколения.
