先进光刻胶制备有了新的仿真参考中国科学报

华东理工大学副教授庄黎伟团队、约翰霍普金斯大学教授迈克尔?萨帕希斯团队与合作者，开展了极紫外（EUV）、超越极紫外（BEUV）先进光刻胶的原子层/分子层沉积（ALD/MLD）制备工艺数值仿真，为有机-无机杂化薄膜的可控制备以及半导体量产型ALD/MLD设备的设计提供了理论依据和工程参考。相关研究成果近日发表于《美国化学工程师学会志》。

原子层/分子层沉积工艺与装备的数值模拟与优化。研究团队供图

2021年，泛林集团推出首款全干法光刻胶体系，具备光子吸收效率高、制程步骤精简、良率高、图形缺陷少、边缘模糊低及高深宽比柱状结构成型能力强等优势。该技术后被海力士等存储厂商纳入先进DRAM大规模量产工艺。

在前期工作的基础上，研究团队开展了间歇性旋涂化学液相沉积制备非晶态沸石咪唑酯骨架材料（aZIFs）薄膜光刻胶的实验仿真研究，实现了可控的薄膜沉积速率和厚度，并完成了6.7 纳米的BEUV光刻测试。此外，针对干法路线，研究团队开展了ALD/MLD制备aZIFs薄膜光刻胶的实验研究，并进行了EUV和BEUV光刻测试。

进一步地，研究团队以二乙基锌（DEZ）和2-甲基咪唑（HmIm）为前驱体，结合实验研究与数值模拟方法，探索了ALD/MLD制备aZnMIm薄膜的气相输运与表面反应机制。模拟实验结果揭示，错流式反应器内存在气体回流和薄膜厚度分布不均的现象。研究团队后续通过在反应腔体内引入横置喷淋头结构，使薄膜厚度不均匀度由14.7%降低至8.0%，显著改善了前驱体分布的均匀性和全域成膜的一致性。