光刻技术的重要性与挑战 - 光刻是芯片制造中给半导体晶圆印电路的关键步骤 是微纳加工领域的核心技术[1] - 光刻胶分子在显影液液膜中的吸附与缠结行为是影响晶圆表面图案缺陷形成的关键因素 直接影响芯片性能和良率[1] 研究方法的创新 - 团队首次将冷冻电镜断层扫描技术引入半导体领域 设计了一套与光刻流程紧密结合的样品制备方法[2] - 该方法通过急速冷冻至玻璃态瞬间冻结光刻胶在溶液中的真实构象 通过三维重构达到亚纳米级分辨率[2] - 与传统方法相比 该技术可高分辨率重建液膜中光刻胶聚合物的三维结构与界面分布 并能解析聚合物缠结现象[2] 核心发现与产业意义 - 三维图像显示溶解后的光刻胶聚合物大多吸附在气液界面 而非传统认为的分散在液体内部[3] - 研究首次直接观察到光刻胶聚合物依靠较弱力或疏水相互作用形成凝聚缠结 吸附在气液界面的聚合物更易缠结形成平均尺寸约30纳米的团聚颗粒 这些颗粒是光刻潜在的缺陷根源[3] - 团队提出抑制缠结和界面捕获两项解决方案 实验表明结合使用后12英寸晶圆表面的光刻胶残留物引起的图案缺陷被成功消除 缺陷数量降幅超过99% 且方案与现有半导体产线兼容[3] - 该技术为在原子/分子尺度上解析液相界面反应提供了强大工具 为提升光刻精度与良率开辟新路径[3]