报告摘要:半导体行业采用光刻法来制造处理器,然而目前业界采用的193nm光刻法一次曝光只能制备节距不小于80纳米的结构。想要制造16nm或者更细微的纳米结构,必须发展其它替代方法。最新的研究结果表明嵌段共聚物的引导组装可以兼容193nm光刻法设备,有望被整合到现今的光刻流程中。美国半导体研究联盟将嵌段共聚物的引导组装作为制备16nm和11nm MPU/DRAM的六种备选技术之一,但是引导组装仍面临两个长期挑战:无缺陷的引导组装过程和与引导组装兼容的设计。本报告将汇报本课题组在大c值嵌段共聚物引导组装和ABA三嵌段共聚物引导组装方面所取得的最新进展。研究表明ABA三嵌段共聚物在化学图案上可以被拉伸达60%,远大于两嵌段共聚物的10%。较大的拉伸比例将有助于实现采用同一个聚合物来组装出芯片设计所需的多种基本元素。通过分子设计,合成出一类基于聚酯的嵌段共聚物,此类共聚物不仅具有较大的c值,可以相分离生成<20nm的尺寸,满足半导体行业的制备11nm半节距结构的需求。此外,可通过聚酯嵌段分子结构的调控来微调该嵌段的表面自由能,实现垂直于基材的相区排列。
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季生象研究员简介:
1994-1998,理学学士,中国海洋大学海洋化学系
1998-2001,理学硕士,中国科学院化学研究所
2001-2006,哲学博士(高分子化学),美国明尼苏达大学(University of Minnesota)化学系
2006-2008,博士后,威斯康辛大学化工系
2009-2010,助理科学家,美国威斯康辛大学(University of Wisconsin)化工系
2011至今,研究员,博士生导师,中国科学院长春应用化学研究所
获奖及荣誉:
IPRIME Fellowship, University of Minnesota (2003-2005)
GRC Inventor Recognition Award, Semiconductor Research Corporation (2008)
中国科学院“百人计划”(2013)
研究方向:
嵌段共聚物合成和引导组装,纤维素高值化利用,氨基酸基聚合物
近期代表性论文:
1. Thode, C. J.; Cook, P. L.; Jiang, Y.; Onses, M. S.; Ji, S.; Himpsel, F. J.; Nealey, P. F. Nanotechnology 2013, 24, 155602.
2. Liu, C.; Ramírez-Hernández, A.; Han, E.; Craig, G. S. W.; Tada, Y.; Yoshida, H.; Kang, H.; Ji, S.; Gopalan, P.; de Pablo, J. J.; Nealey, P. F. Macromolecules 2013, 46, 1415-1424.
3. Ji, S.; Nagapal, U.; Liu, G.; Delcambre, S. P.; Müller, M.; de Pablo, J. J.;Nealey, P. F. ACS Nano, 2012, 6, 5440-5448.
4. Ji, S.; Nagpal, U.; Liao, W.; de Pablo, J. J.; Nealey, P. F. Advanced Materials, 2011, 23, 3692-3697.
5. Ji, S.; Liu, C.; Liao, W.; Fenske, A. L.; Craig, G. S. W.; Nealey, P. F. Macromolecules, 2011, 44, 4291-4300.
6. Ji, S.; Liao, W.; Nealey, P. F. Macromolecules 2010, 43, 6919-6922.
7. Ji, S.; Liu, C.; Liu, G.; Nealey, P. F. ACS Nano 2010, 4, 599-609.
8. Ji, S.; Liu, C.; Son, J.-G.; Gotrik, K.; Craig, G. S. W.; Gopalan, P.; Himpsel, F. J.; Char, K. Nealey, P. F. Macromolecules 2008, 41, 9098-9103.
9. Ji, S.; Liu,G.; Zheng, F.; Craig, G. S. W.; Himpsel, F. J.;Nealey, P. F. Advanced Materials 2008, 20, 3054-3060.