文章核心观点 - 北京大学彭海琳教授团队与合作者在《自然·通讯》发表论文，将冷冻电子断层扫描技术首次引入半导体光刻胶领域，实现了对光刻胶分子在液相环境中微观三维结构的高分辨率解析 [1][4] - 该研究提出的技术方案能显著减少光刻图案缺陷，缺陷数量降幅超过99%，且方案与现代晶圆厂现有设施兼容，具备直接产业化的可行性 [1][5] - 研究者强调国内需在极紫外光刻胶领域进行提前布局以追赶国际同行，并指出产业界与学术界的协同对推动技术突破至关重要 [8] 光刻胶技术突破细节 - 研究采用Cryo-ET技术，合成出分辨率优于5纳米的微观三维“全景照片”，揭示了光刻胶聚合物在液膜和气液界面处的纳米结构和动态特性 [4] - 研究发现提高曝光后烘烤温度至105°C可有效抑制聚合物缠结，并使光刻胶聚合物解缠和分离，轮廓长度缩短 [4] - 论文建议在显影过程中使用连续的液膜，以可靠捕获解缠结的聚合物并防止其重新沉积，从而在整个12英寸晶圆上消除聚合物残留物造成的缺陷 [4][5] 行业影响与市场背景 - 2024年全球半导体光刻胶市场规模约26.85亿美元，预计2031年将达45.47亿美元，市场由日本、美国、韩国企业主导，前五大厂商占约86%市场份额 [8] - 国内学界近年在光刻胶领域取得系列进展，如清华大学在极紫外光刻材料、复旦大学在功能型光刻胶集成有机晶体管、华中科技大学在化学放大光刻胶等方面均有突破并推动成果转化 [7] - 光刻胶在显影液中的行为长期是“黑匣子”，成为制约7纳米及更先进制程良率提升的瓶颈之一，此项研究为解决该瓶颈提供了新方法 [3] 技术应用与跨学科价值 - Cryo-ET技术此前主要用于结构生物学，此项研究是将其应用于光刻领域的跨学科交叉实践，课题组与清华大学生命学院合作开发高分辨冷冻电镜成像技术 [6] - 该技术方案与现有装备兼容，可直接用于半导体制造，为工艺优化提供了从反复试错到精准调控的路径 [1][3]