极紫外光刻用自支撑窗口材料的研究进展

赵灌中 1,2，赵翀2，刘科海2,3，刘畅1，刘开辉1,2（1.北京大学 物理学院；2.松山湖材料实验室；3.钱塘基础科学研究院）

摘要：目前极紫外（EUV）光刻技术已成为突破芯片性能和集成度瓶颈的核心手段，然而极紫外光与绝大多数物质的强烈相互作用对作为极紫外光刻窗口材料的自支撑薄膜提出了极高的要求。综述了国内外相关研究成果，首先回顾了极紫外光刻技术的发展历程及其对窗口材料的要求。在材料体系上，重点聚焦传统硅基、金属基材料和低维材料体系。传统材料（如硅基和金属基薄膜）已实现工程化应用，但存在力学强度受限、热稳定性不足等问题，难以满足先进EUV光刻中不断提升的功率需求。在低维材料中，石墨烯和碳纳米管具有较高的力学强度，同时凭借其原子级厚度展现出超高透射和热管理等优势，但它们也面临着氢等离子体蚀刻的挑战。进一步讨论了复合材料体系在提高氢等离子体耐受性、耐热性能和力学性能方面的研究成果。最后，分别总结了传统材料和低维材料在极紫外环境下的局限性和优势，期望为新型极紫外光刻窗口材料的原子级制造提供有价值的参考，推动半导体工艺的进一步发展与应用。

关键词：极紫外光刻；自支撑薄膜；窗口材料；低维材料；原子级制造