根据摩尔定律，在过去的几十年里，为了跟上晶体管的缩小比例，提高光刻的分辨率极限是至关重要的。在光刻中，分辨率最终受到波长的限制。在过去十年中，193 nm波长的深紫外光(UV)光刻一直是半导体制造的主力，而极紫外光(EUV)光刻最近被引入到7 nm节点的半导体制造中，由于其13.5 nm的短波长和高产量，使得未来技术节点的半导体器件能够进一步缩小规模。然而，随着特征尺寸的持续减小，可用光刻胶带来的限制变得至关重要，并可能最终限制进一步的进展。

近日，保罗·谢勒研究所Dimitrios Kazazis展示了在没有光刻胶的情况下在经过HF处理的硅(100)表面上进行极紫外光(EUV)图案化的可行性。

文章要点

1）极紫外光刻因其高分辨率和高产量而成为半导体制造中的主要光刻技术，但由于抗蚀剂的固有限制，分辨率的未来发展可能会受到阻碍。

2）研究发现，EUV光子可以在部分氢终止的硅表面上诱导表面反应，并有助于氧化层的生长，氧化层作为腐蚀掩膜。这一机制不同于基于扫描隧道显微镜的光刻中的氢脱附。

3）研究人员实现了75纳米半间距、31纳米高的二氧化硅/硅光栅，证明了该方法的有效性和不使用光刻胶进行极紫外光刻图案化的可行性。通过克服光刻胶材料固有的分辨率和粗糙度限制，无阻极紫外光刻技术的进一步发展为纳米级光刻提供了一条可行的途径。

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Li-Ting Tseng, et al, Resistless EUV lithography: Photon-induced oxide patterning on silicon, Sci. Adv. 9, eadf5997 (2023)

DOI: 10.1126/sciadv.adf5997

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adf5997