Imec展示降低EUV光刻剂量需求的突破性技术
比利时鲁汶 2026 年 2 月 25 日电----本周，在2026 SPIE 先进光刻与图形化大会上，全球领先的先进半导体技术研发机构 imec 展示：在极紫外（EUV）光刻的曝光后工艺中精确控制气体成分，可有效降低所需曝光剂量，从而提升晶圆产能。
研究发现，在高氧浓度环境下进行 EUV 曝光后烘烤，能显著改善金属氧化物光刻胶（MOR）的剂量响应。
金属氧化物光刻胶（MOR）已成为先进 EUV 光刻的核心候选材料，与化学放大胶（CAR）相比，其分辨率更高、线边缘粗糙度更低、剂量表现更优。
凭借对小尺寸结构与薄胶层更出色的图形转移能力，MOR 特别适用于高 NA EUV 光刻的最高精度金属层工艺。
图1 | 氧气注入对实验型与商用金属氧化物光刻胶（MOR）打印所需极紫外（EUV）曝光剂量的影响曲线图。当氧气浓度高于 21%（大气中氧气浓度）时，EUV 曝光剂量显著降低。
imec 此次证实：在 EUV 光刻曝光后烘烤步骤中，将氧气浓度提高至大气水平以上，可进一步提升 MOR 的剂量响应。
曝光后烘烤是 EUV 光刻胶曝光后、显影前的关键热处理环节。
imec 高级研究员 Ivan Pollentier 表示：
“将曝光后烘烤的氧气浓度从大气中的 21% 提高到 50%，光刻感光速度可提升 15%–20%。这一趋势在实验型与商用 MOR 材料中均得到验证。
这是首次证实，在关键光刻步骤中精准控制气体成分，可显著降低 EUV 曝光剂量，直接提升 EUV 光刻机产能并降低工艺成本。
这只是 BEFORCE 设备的首批成果：可控气体环境为研究环境因素对 MOR 光刻变异的影响提供了新手段。设备厂商可依据这些发现优化设备，进一步提升 EUV 光刻的产能与稳定性。”
上述成果基于 imec 自主研发的专用研究设备 BEFORCE，该设备用于研究环境气氛对 MOR 关键尺寸（CD）稳定性与性能的影响。
imec 研发团队负责人 Kevin Dorney 表示：
“在商用 EUV 产线中，涂胶后的晶圆在真空下曝光，再被送入曝光后烘烤单元，在常规大气环境下加热。
我们的 BEFORCE 设备可模拟这一流程，但晶圆传输与曝光后烘烤与洁净室大气隔离，可通过气体注入与混合系统实现精确可控的环境。
这一独特能力，配合集成式感光速度测试，是揭示氧气对提升 MOR 剂量响应作用的关键。”
图2 | BEFORCE设备照片，其全称为“可控环境下用于光刻胶评估的带傅里叶变换红外光谱（FTIR）与出气测量的烘烤及极紫外（EUV）系统”。
为充分利用气体成分对 MOR 性能的积极作用，仍需从本质上理解曝光后烘烤过程中的化学反应机理。
imec 正通过集成式傅里叶变换红外光谱仪，研究不同环境下烘烤过程中的化学变化与 MOR 性能的关联。
未来计划为 BEFORCE 扩展先进量测能力，以产出更具突破性的研究成果。
BEFORCE 可广泛用于 MOR 与 CAR 光刻胶研究，并向 imec 合作伙伴开放用于光刻胶评估。
相关成果与基础机理初步发现已在 2026 SPIE 先进光刻与图形化大会上以两篇论文发布：
本研究部分由 NanoIC 中试线支持，相关设备采购与运行由欧盟芯片联合计划、欧洲数字欧洲计划与地平线计划资助，同时得到比利时（法兰德斯）、法国、德国、芬兰、爱尔兰、罗马尼亚等参与国支持。
图3 | BEFORCE 设备实拍图。该设备全称为 “可控环境下集成傅里叶变换红外光谱（FTIR）与出气量测量功能的光刻胶评估烘烤及极紫外（EUV）系统”。
关于 imec
imec 是全球领先的先进半导体技术研发与创新中心。凭借顶尖的研发基础设施及6,500 余名员工的专业能力，imec 推动半导体与系统缩放、人工智能、硅光子、连接技术及传感领域的持续创新。
imec 的前沿研究为众多行业带来突破，涵盖计算、医疗、汽车、能源、信息娱乐、工业、农业食品及安全等领域。通过 IC‑Link 体系，imec 为企业提供芯片从概念设计到规模化量产全流程指导，提供定制化解决方案，满足最先进的设计与生产需求。
imec 与半导体产业链全球龙头企业、科技公司、初创企业、学术界及比利时法兰德斯与全球各地研究机构展开合作。公司总部位于比利时鲁汶，在比利时、德国、荷兰、意大利、英国、西班牙和美国设有研发中心，业务遍布三大洲。2024 年，imec 营收达 10.34 亿欧元。
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