随着集成电路行业的飞速发展，光刻作为集成电路制造的关键步骤之一，在光源、光掩版和光刻胶等方面面临诸多挑战。极紫外（EUV）光源是实现亚十纳米乃至更高节点半导体制造的核心光源，因其光子能量更高，对光刻胶材料提出了更严苛的要求。金属基光刻胶凭借其优异的光吸收能力、高分辨率和抗刻蚀性，成为EUV光刻的关键材料。目前，金属基极紫外光刻胶的金属元素包括Sn、Zr、Hf、Zn、Ti和Sb等，它们在极紫外光波长下具有较高的原子吸收截面积，有助于提升光刻胶的灵敏度和分辨率。
浙江大学化学工程与生物工程学院王立教授/俞豪杰教授团队长期致力于金属基极紫外光刻胶研究。基于Zr、Zn、Sn等金属元素，团队合成了有机-无机杂化纳米粒子，并将其制备成光刻胶，实现了高性能光刻。
近期，他们在Journal of Materials Chemistry A上发表文章“Advances in Metal-based Photoresist Materials for EUV Lithography and Lithographic Mechanisms”。
该论文系统综述了金属基极紫外光刻胶的研究进展，聚焦Sn、Zr、Hf、Zn、Ti和In等金属体系，深入解析不同金属基光刻胶的溶解度转换机制（包括锡基光刻胶的碳-锡键断裂、锆/铪基光刻胶的配体交换与极性转变等），探讨了通过金属团簇核结构调控、配体功能化及异质金属掺杂等策略优化光刻胶的灵敏度、分辨率和线边缘粗糙度。阐述了金属基极紫外光刻胶两种设计思路：一是通过调整金属纳米团簇的“外壳”（配体）和“核心”（核结构）来提高光刻胶的性能；二是研究开发新型金属基小分子光刻胶。同时指出当前金属基光刻胶尽管面临很多挑战，但通过多学科交叉协作有望实现高性能EUV光刻胶研发的突破，推动集成电路制造业发展。本论文对高性能金属基极紫外光刻胶的设计和开发具有重要的参考价值。
该论文第一作者为浙江大学化学工程与生物工程学院2024级研究生王雅龙，通讯作者为俞豪杰教授和王立教授。
论文信息：
Yalong Wang, Haojie Yu*, Li Wang*, Yanhui Zhang, Zheyi Zhu, Ying Zhang, Yuguang Lu, Chenguang Ouyang. Advances in Metal-based Photoresist Materials for EUV Lithography and Lithographic Mechanisms. Journal of Materials Chemistry A, 2025, 13, 29860.
论文链接：
https://doi.org/10.1039/D5TA04194E
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