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imec采用High-NA EUV技术 展示逻辑与DRAM架构
 

【CTIMES / SMARTAUTO ABC_1 报导】    2024年08月11日 星期日

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比利时微电子研究中心(imec),在荷兰费尔德霍温与艾司摩尔(ASML)合作建立的高数值孔径极紫外光(high-NA EUV)微影实验室中,利用数值孔径0.55的极紫外光曝光机,发表了曝光後的图形化元件结构。在单次曝光後,9奈米和5奈米(间距19奈米)的随机逻辑结构、中心间距为30奈米的随机通孔、间距为22奈米的二维特徵,以及间距为32奈米的动态随机存取记忆体(DRAM)专用布局全部成功成形,采用的是由imec与其先进图形化研究计画夥伴所优化的材料和基线制程。透过这些研究成果,imec证实该微影技术的生态系统已经准备就绪,能够实现高解析度的high NA EUV单次曝光。

(a)imec为DRAM应用展示电荷储存节点连接垫与位元线周边电路的整合;(b)图形转移後的9奈米及5奈米随机逻辑结构(间距为19奈米)。
(a)imec为DRAM应用展示电荷储存节点连接垫与位元线周边电路的整合;(b)图形转移後的9奈米及5奈米随机逻辑结构(间距为19奈米)。

由艾司摩尔与imec共同成立於荷兰费尔德霍温的High NA EUV微影实验室在近期启用後,客户现在可以使用TWINSCAN EXE:5000高数值孔径极紫外光曝光机来开发非公开的high NA EUV应用案例,这些案例也能运用客户各自的设计规则和布局。

imec成功利用单次曝光,形成间隔为9奈米与半线宽为5奈米的随机逻辑结构,相当於间距为19奈米,图形顶端(tip-to-tip)的间距达到20奈米以下。中心间距为30奈米的随机通孔充分展示了绝隹的图形保真度与关键尺寸均匀度。此外,间距为22奈米的二维特徵也展现了杰出的性能,突显了利用高数值孔径微影技术来实现2D布线的发展潜力。

除了逻辑结构,imec也成功利用单次曝光,为动态随机存取记忆体(DRAM)制出把电荷储存节点连接垫(storage node landing pad)与周边位元线相互整合的元件图形。这项成就彰显了高数值孔径技术的潜能,可??透过单次曝光来取代多层光罩的曝光需求。

取得这些突破性成果後,imec携手艾司摩尔与其夥伴紧密合作,开始紧锣密鼓地进行准备工作,为第一代High NA EUV微影技术来筹备图形化生态系统与量测技术。在进行多次曝光之前,imec准备了专用的晶圆堆叠(包含先进光阻、涂布底层及光罩),并把像是光学临近校正(OPC)、整合图形化及蚀刻技术等high NA EUV基线制程整合到0.55NA EUV曝光机台上。

imec运算技术及系统/运算系统微缩研究计画的资深??总裁(SVP)Steven Scheer表示:「我们很高兴能在艾司摩尔与imec共同建立的实验室展示全球首次利用high NA技术完成的逻辑及记忆体元件图形化,这也是业界应用的首次认证。结果显示,在利用单次曝光成像来积极微缩2D特徵图形的方面,High NA EUV技术展现了独特的潜能,不仅改善了设计弹性,也减少了图形化的成本与复杂度。面向未来,我们期待能够提供价值洞见给图形化生态系统的合作夥伴,协助他们进一步推动High NA EUV专用材料及设备的发展。」

imec执行长Luc Van den hov表示:「此次成果证实了高数值孔径EUV技术具备长远预测的解析度能力,目标是利用单次曝光来制出间距为20奈米以下的金属层。因此,High NA EUV技术将会为延续逻辑和记忆体技术的尺寸微缩提供莫大的助益,这也是推进元件发展蓝图迈向埃米世代的一大重要支柱。这些早期技术展示全都是因为艾司摩尔与imec共同实验室的成立才得以实现,该实验室能让我们的合作夥伴加速把高数值孔径微影技术引进量产。」

關鍵字: imec 
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