中国光刻胶突破：首次合成超5nm分辨率三维成像技术
10月26日传来最新消息，我国在光刻胶技术领域实现重大突破！
科技日报近日报道，北京大学化学与分子工程学院彭海琳教授团队及其合作者，创新性地将冷冻电镜断层扫描技术引入半导体研究领域。该技术首次实现了光刻胶分子在液相环境中的原位三维结构解析，精准揭示了其微观形貌、界面分布与缠绕行为，为显著减少光刻缺陷的产业化方案开发提供了关键指导。相关研究成果已发表于国际权威期刊《自然·通讯》。
作为推动集成电路芯片制程持续微缩的核心驱动力之一，光刻技术的重要性不言而喻。
通俗来说，光刻胶相当于芯片制造中绘制电路图的"墨水"，其核心功能是将设计好的电路图案精准转移到硅片上。在显影液中溶解曝光区域，完成从掩模版到硅片的图案复刻，这构成了光刻工艺的基础环节。
"显影"作为光刻流程的关键步骤，通过溶解已曝光的光刻胶区域，将掩模版上的电路图形精确复制到硅片表面。
光刻胶在显影液中的动态行为，直接决定了电路图案的转印精度，进而影响芯片生产的良品率。光刻胶性能与光刻机效能需实现完美匹配，方能推动先进制程的技术突破。
长期以来，光刻胶在显影液中的微观运动机理如同"黑匣子"，产业界的工艺优化只能依赖反复试错，这成为制约7纳米及以下先进制程良率提升的主要瓶颈之一。
为攻克这一难题，研究团队开创性地将冷冻电子断层扫描技术应用于半导体领域。研究人员最终成功合成了分辨率优于5纳米的微观三维"全景图谱"，一举突破了传统技术无法实现原位、三维、高分辨率观测的三大技术壁垒。
彭海琳教授表示，冷冻电镜断层扫描技术为在原子/分子尺度解析各类液相界面反应提供了强大工具。深入掌握液体中聚合物的结构与微观行为，将有力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。
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一般来说，芯片制造流程可划分为五个核心步骤：
1、晶圆制备，构建芯片的"地基"
首先将纯度达99.9999%的高纯硅料制成圆柱形单晶硅棒，再切割成晶圆片。这便构成了芯片的载体基础，所有电路都将在这个基底上构建。
2、晶圆氧化，形成防护层
在晶圆表面高温生长一层二氧化硅薄膜，相当于给地基涂上防护涂层，以防止后续工艺步骤对硅片本身造成损伤。
3、电路图案转印，即光刻工序（此时光刻胶发挥关键作用）
这是最为关键的工序，相当于在基底上绘制电路蓝图，具体包含三个环节：
涂胶：将光刻胶均匀覆盖在氧化层表面；
曝光：通过光刻机对晶圆进行照射，光线经由设计好的掩模版，仅使特定区域的光刻胶发生化学变化；
显影：用显影液去除已发生化学变化的光刻胶，剩余的光刻胶就像"缕空电路模板"，精准覆盖在晶圆表面。
4、电路雕刻，即蚀刻工艺
采用化学或物理方法对晶圆进行微雕：未被光刻胶保护的氧化层将被刻蚀，而被光刻胶覆盖的区域则完整保留，这样就精确雕刻出了电路凹槽。
5、后续加工与封装
在刻蚀出的凹槽中渗入杂质（形成晶体管）、铺设金属线路，最后将晶圆切割成独立芯片单元，经过封装测试后即可投入使用。
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10月26日消息，我国光刻胶领域取得新突破！据科技日报报道，近日，北京大学化学与分子工程学院彭海琳教授团队及合作者通过冷冻电子断层扫描技术，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
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