【#我国芯片领域取得新突破#】光刻技术是推动集成电路芯片制程工艺持续微缩的核心驱动力之一。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（cryo-electron tomography，cryo-ET）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、界面分布与缠结行为，指导开发出可显著减少光刻缺陷的产业化方案。相关论文近日刊发于《自然-通讯》。
“显影”是光刻的核心步骤之一，通过显影液溶解光刻胶的曝光区域，将电路图案精确转移到硅片上。光刻胶如同刻画电路的颜料，它在显影液中的运动，直接决定电路画得准不准、好不好，进而影响芯片良率。长期以来，光刻胶在显影液中的微观行为是“黑匣子”，工业界的工艺优化只能靠反复试错，这成为制约7纳米及以下先进制程良率提升的关键瓶颈之一。
为破解难题，研究团队首次将冷冻电子断层扫描技术引入半导体领域。他们在晶圆上进行标准的光刻曝光后，将含有光刻胶聚合物的显影液快速吸取到电镜载网上，并在毫秒内将其急速冷冻至玻璃态，“定格”光刻胶在溶液中的真实状态。
随后，研究人员在冷冻电镜中倾斜该样品，采集一系列倾斜角度下的二维投影图像，再基于计算机三维重构算法，将这些二维图像融合成一张高分辨率的三维视图，分辨率优于5纳米。这种方法一举解决了传统技术无法原位、三维、高分辨率观测的三大痛点。
该技术带来诸多新发现。论文通讯作者之一、北京大学化学与分子工程学院高毅勤教授介绍，以往业界认为溶解后的光刻胶聚合物主要分散在液体内部，然而三维图像显示它们大多吸附在气液界面；团队还首次直接观察到光刻胶聚合物的“凝聚缠结”，其依靠较弱的力或者疏水相互作用结合；而且，吸附在气液界面的聚合物更易发生缠结，形成平均尺寸约30纳米的团聚颗粒，这些“团聚颗粒”正是潜在的缺陷根源，它们容易沉积到精密的电路图案上，让本该分开的电路连在一起。
团队为控制缠结提出了两项实用方案：适当提高曝光后烘烤温度，抑制聚合物缠结，减少大团聚体生成；优化显影工艺，让晶圆表面始终有连续液膜，使其可以带走聚合物，避免其沉积。两种方案结合，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%。
彭海琳表示，冷冻电子断层扫描技术为在原子/分子尺度上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，可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。
（科技日报记者 张盖伦）
弯弯小姐
上千倍英伟达 ，我真骄傲身为中国人
几枝
中国一直都可以制造光刻机。只是不能够制造当下最先进的制程的。
雀跃
一点一点的突破 国家花了很大的代价才争取到的时间 加油
单行线dd
保证良品率 降低成本 最后正式量产 让人民群众用的上才有意义 这可能不是一两年能做到的
此刻想吃肉P
做出来，超过外国，打破垄断是迟早的事[点赞][点赞][点赞]
Moneycoco
中国人工智能人才占世界一半多
晴玥
希望自己芯片搭载的设备国内卖便宜一点
烟烟头
希望不是假技术，是真技术
记忆倒卖商
缝制高端衣服的技术现在还不会，但是会清洗缝衣服的针头了
巴拉拉
有没有跟我一样，麻木的感觉
张燕
以前的碳基芯片现在没声音了
半斤西瓜
星期一，晶瑞电材涨停[点赞]
边苄
不会，英伟达的H200是全能选手且有成熟生态的独一份，Intel和AMD都挤不进去。孙仲团队的RRAM芯片是专项强，就是纯线性极强，但是芯片读写寿命，容量都差好几个量级。而AI大模型训练是需要频繁随机读写的，现在只有H200性能最优。RRAM只能线性计算，无法随机读写，还是要GPU/CPU兜底，完全不能比的，不过它在专项的线性计算方面即节能又快，可以做为补充。
大胖米米
冷知识：大多数科研方向都是作为技术储备，短期内没法实用。
Pompidou
打一顿，打的它蛙蛙叫[doge]
Ruble
摩尔定律要废了，还要重学一遍计算机[捂脸哭]
逢凉
这东西真是不是靠嘴！
四月行南
想走的早走了，不想走的，也挖不走。
小飞侠666
高精端的东西你还想便宜，你咋不上天呢？
北边那个坡~
我感觉这是特殊芯片，专用的
18796luoyh
也就是说突破摩尔定律了吗[点赞][点赞]
大爱张良
gpu提升百倍千倍？！英伟达直接倒闭了！
square
就像你发展别人时间会冻结一样
boom
这种新闻前期爆出来，就没有后期了
照旧
市场为什么就是看不到中国芯片呢？？？
一颗小树
美国：自有大侄子为我辩经[笑着哭]
秋水长天
是量产还是商用。还是构思阶段？
日不落的心声
做的井，这样你才有地方叫
琳姐
当然不是，而是证明摩尔定律是错的
?菠萝蜜
我们要推翻摩尔定律，制定新的定律[捂脸哭]
羽歌
离造出光刻机还有多远？
张普通
你确定芯片，明天不涨就走
无与伦比
这个产品商标名字叫“厉害1000倍”。
陈XXGJ
就喜欢你这种听话的人[鼓掌]
一罐ru沫酱
自己回来的？还是走程序…？
贾斯米
终于有人发现这个问题了[捂脸哭]我还以为就我一个人意识到了这个东西
静听花开
洗澡去了，天气太热了[呲牙笑]
豆友186087863
新技术路线哪有那么容易 用碳化硅成本上去贵几倍 拿一颗CPU两万 你还买吗
温暖如初
上次那个叫啥来着，龙芯还是啥
誘殇璃茉
你说的是打磨商标的那个吧？那个叫汉芯，不是龙芯，龙芯是货真价实的，汉芯是贴牌的
冰心小女子
绝对的，要不没后手稀土也不会限制的这么死，
聪明啊
英伟达股票不跌，我不信
橘子苗
你看清楚别人说的话了吗
橘妹_JUMEI
但它研发的的芯片啊[捂脸哭]又不是显卡，它算力比GPU大，但图像渲染行不行还没说呢
H-最美时光
[doge]自己回去还是到时候抓你？
清咏
那你说说华为芯片哪来的呢？