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中科院微電子所在極紫外光刻基板缺陷補償領域取得關鍵突破,賦能下一代芯片制造

中科院微電子所在極紫外光刻基板缺陷補償領域取得關鍵突破,賦能下一代芯片制造

中國科學院微電子研究所在極紫外(EUV)光刻技術這一芯片制造核心領域,取得了一項具有里程碑意義的科研進展。該團隊成功研發出一種針對極紫外光刻掩模基板缺陷的創新性補償技術,為解決制約EUV光刻工藝良率與精度的核心瓶頸問題提供了全新的技術路徑,為我國在高端芯片制造裝備與工藝的自主可控研發中注入了強勁動力。

極紫外光刻技術被視為延續摩爾定律、制造7納米及以下制程高端芯片的基石。其核心部件——EUV掩模(光罩)的制備面臨前所未有的挑戰。掩模基板上即使存在納米級甚至亞納米級的微小缺陷,在13.5納米的極短波長曝光下,也會被放大并轉移到硅片上,導致芯片電路圖形錯誤,嚴重影響芯片性能與生產良率。傳統檢測與修復技術面臨精度極限和成本高昂的雙重壓力,因此,發展有效的缺陷補償技術成為全球產業界和學術界競相攻關的前沿熱點。

中科院微電子所的研究團隊另辟蹊徑,并未直接追求對物理缺陷的“消除”,而是聚焦于如何在光刻成像的“軟件”層面進行智能“補償”。他們通過深度融合計算光刻與機器學習算法,建立了一套高精度的缺陷成像影響預測模型。該模型能夠精確模擬掩模基板上特定缺陷在EUV曝光后,于光刻膠上形成的畸變圖形。在此基礎上,團隊創新性地開發出逆向補償算法,通過智能調整掩模版上鄰近缺陷區域的電路設計圖形(即進行光學鄰近效應修正的優化),使得最終在硅片上成像的圖形能夠“抵消”缺陷引入的畸變,從而在功能上實現圖形的完美復原。

此項技術的突破性在于:

  1. 高精度與高效率:結合先進算法,實現了對缺陷影響的納米級精確預測與補償,大幅降低了傳統物理修復的復雜度和對完美基板的依賴。
  2. 工藝兼容性強:該技術屬于計算光刻層面的解決方案,可與現有及未來的EUV光刻工藝流程無縫集成,無需改動昂貴的硬件設備,具備顯著的成本和應用優勢。
  3. 提升工藝窗口:通過智能補償,有效放寬了對掩模基板初始缺陷規格的極端要求,提升了光刻工藝的整體寬容度和穩定性,為良率爬升提供了關鍵保障。

這一研究成果不僅代表了我國在極紫外光刻這一戰略高技術領域的基礎研發能力達到了國際先進水平,更從底層方法論上為突破EUV光刻的制造瓶頸提供了“中國方案”。它有望加速EUV光刻技術的成熟與應用部署,對于推動我國集成電路產業攻克高端芯片制造難關、構建自主創新的產業生態體系具有深遠的戰略意義。研究團隊將繼續深化與產業界的合作,推動該技術從實驗室走向生產線,助力我國網絡科技研發與數字經濟的基石——先進芯片制造能力實現跨越式發展。

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更新時間:2026-03-17 02:38:41

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