針對這一難題,中國科學院福建物質結構研究所林啟普團隊和張健團隊合作通過亞硒酸配體驅動的超分子組裝策略,成功構建了一系列新型的多核丁基錫氧合超分子環體系:Sn8、Sn12-α、Sn12-β及Sn12Fe18(圖1)。
圖1. 亞硒酸有機錫氧合分子環結構:(a-d) Sn8、Sn12-α、Sn12-β和Sn12Fe18的分子結構;(e – l) 對應的多面體俯視圖和側視圖。
圖2:光刻性能驗證: (a)光刻工藝流程,(b) 劑量陣列(5-360 μC·cm-2)的二維和三維AFM圖像;(d)歸一化抗蝕劑厚度隨劑量變化曲線;(e-h) 50 μC·cm-2下(50 ~ 500 nm)譜線的SEM圖像;(i – l) 400 μC·cm-2下50-500 nm線寬的SEM圖像。
其中,Sn12-α展現出優異的電子束光刻性能(圖2),得益于其高Sn/Se含量、緊湊分子結構(直徑1.5 nm)和卓越成膜性(表面粗糙度0.59 nm),在50 μC·cm?2低劑量下實現了50 nm臨界尺寸(已達測試儀器檢測限)。
該研究團隊以亞硒酸無機配體替代傳統羧酸等有機配體,突破了傳統錫氧團簇體系在結構多樣性與EUV吸收效率方面的限制。該成果為通過配體調控金屬氧簇化合物的結構類型、尺寸和組成提供了新范式,為下一代半導體制造的高靈敏度、高分辨率圖形化開辟了可擴展的技術路徑。相關研究成果近期發表于《德國應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed.,DOI: 10.1002/anie.202508220),文章第一作者為王娟,通訊作者為張健研究員和林啟普研究員。
此前,該團隊已經在有機錫簇合物及其簇基網絡材料和光刻圖案化方面取得一系列進展 ( J. Am. Chem. Soc. 2024,146,7690?7697;CCS Chem 2022,4,2286–2293;Angew. Chem.,Int. Ed. 2025,64,e202414360;Sci. China Chem. 2023,66,1731–1736)。