7 月 8 日消息,從復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系獲悉,該校研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新型半導(dǎo)體性光刻膠,利用光刻技術(shù)在全畫幅尺寸芯片上集成了 2700 萬個(gè)有機(jī)晶體管并實(shí)現(xiàn)了互連,集成度達(dá)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(jī)光電晶體管》為題發(fā)表于《自然?納米技術(shù)》。
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(jī)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(dá)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(guān)鍵角色,經(jīng)過曝光、顯影等過程能夠?qū)⑺枰奈⒓?xì)圖形從掩模板轉(zhuǎn)移到待加工基片上,是一種光刻工藝的基礎(chǔ)材料。
復(fù)旦團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種由光引發(fā)劑、交聯(lián)單體、導(dǎo)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(luò)結(jié)構(gòu),兼具良好的半導(dǎo)體性能、光刻加工性能和工藝穩(wěn)定性。該光刻膠不僅能實(shí)現(xiàn)亞微米量級(jí)特征尺寸圖案的可靠制造,而且該圖案本身就是一種半導(dǎo)體,從而簡化了芯片制造工藝。
光刻制造的有機(jī)晶體管互連陣列包含 4500×6000 個(gè)像素,集成密度達(dá)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(gè)器件,達(dá)到特大規(guī)模集成度 (ULSI),其光響應(yīng)度達(dá)到 6.8×106 安培每瓦特,高密度陣列可以轉(zhuǎn)移到柔性襯底上,實(shí)現(xiàn)了仿生視網(wǎng)膜應(yīng)用。