復旦大學研發(fā)半導體性光刻膠 集成度達到特大規(guī)模集成度水平

7 月 8 日消息，從復旦大學高分子科學系獲悉，該校研究團隊設計了一種新型半導體性光刻膠，利用光刻技術在全畫幅尺寸芯片上集成了 2700 萬個有機晶體管并實現(xiàn)了互連，集成度達到特大規(guī)模集成度（ultra-large-scale integration，ULSI）水平。

2024 年 7 月 4 日，該成果以《基于光伏納米單元的高性能大規(guī)模集成有機光電晶體管》為題發(fā)表于《自然?納米技術》。

芯片集成度可以分為小規(guī)模集成度 (SSI)、中規(guī)模集成度 (MSI)、大規(guī)模集成度 (LSI)、超大規(guī)模集成度 (VLSI) 和特大規(guī)模集成度 (ULSI)，此前，有機芯片的制造方法主要包括絲網(wǎng)印刷、噴墨打印、真空蒸鍍、光刻加工等，集成度通常只能達到大規(guī)模集成度 (LSI) 水平。

光刻膠又稱為光致抗蝕劑，在芯片制造中扮演著關鍵角色，經(jīng)過曝光、顯影等過程能夠將所需要的微細圖形從掩模板轉移到待加工基片上，是一種光刻工藝的基礎材料。

復旦團隊設計了一種由光引發(fā)劑、交聯(lián)單體、導電高分子組成的新型功能光刻膠。光交聯(lián)后形成了納米尺度的互穿網(wǎng)絡結構，兼具良好的半導體性能、光刻加工性能和工藝穩(wěn)定性。該光刻膠不僅能實現(xiàn)亞微米量級特征尺寸圖案的可靠制造，而且該圖案本身就是一種半導體，從而簡化了芯片制造工藝。

光刻制造的有機晶體管互連陣列包含 4500×6000 個像素，集成密度達到 3.1×106 單元每平方厘米，即在全畫幅尺寸芯片上集成了 2700 萬個器件，達到特大規(guī)模集成度 (ULSI)，其光響應度達到 6.8×106 安培每瓦特，高密度陣列可以轉移到柔性襯底上，實現(xiàn)了仿生視網(wǎng)膜應用。