美國倫斯勒理工學院與普利斯特公司合作開發出一種低成本可快速干燥的新型聚合物，利用這種材料可大幅降低半導體制造與電腦芯片封裝的成本并提高效率。這種稱為環氧硅氧烷聚酯樹脂(PES)的新材料，也使得新一代低成本芯片納米壓印光刻術成為可能。
該研究成果刊登在近期美國《真空科學與技術：B輯》上。
倫斯勒理工學院的物理教授陸道明稱，有了這種新材料，芯片制造商將能削減從生產到封裝過程中的數個生產步驟，從而實現成本的降低。
目前廣泛采用的光刻是利用光與化學物質的混合，在硅的微小面積上產生復雜的微米與納米級圖案。作為此過程的一部分，稱為重分布層的聚合物薄膜對器件的功效相當重要，它沉積到硅芯片上，以減緩信號傳輸延遲，并保護芯片免受環境差異與機械因素的影響。
陸道明領導的研究小組與普利斯特公司所開發的新PES材料正是這樣一種薄膜，與半導體工業領域通常所使用的現有材料相比，它則具備多種優勢。此外，這種新型PES材料也能作為紫外線芯片納米壓印光刻術(目前仍處于發展的早期階段)所使用的聚合物薄膜。陸道明稱，在傳統技術中使用PES以及在向下一代器件逐步轉移的同時仍使用PES，保持這種一致性將有助于減緩過渡期。對于半導體業界來說，“一魚兩吃”相當具有吸引力。
現在，制造商通常將苯丙環丁烯(BCB)與聚酰亞胺作為重分布層的聚合物，因為它們具有低吸水性、熱穩定性、低固化溫度、低熱膨脹性、低介電常數以及低漏電性等優點。研究人員表示PES可提供比這些材料更顯著的優勢，尤其是在固化溫度與吸水性方面。
PES的固化溫度為165℃，比上述2種材料要低35%%，因此制造過程中需要的熱更少，這將直接轉化為制造費用成本的降低。PES的另一項優勢是吸水性不到0.2%%，這比其他材料來得少。此外，PES可充分附著在銅上，而且如果需要的話還可使它較不易碎。這些屬性都讓PES成為重分布層應用及紫外線壓印光刻技術大有可為的候選者。(記者馮衛東) (來源：科技日報)
