於2025年国际光电工程学会(SPIE)光罩技术暨极紫外光微影会议(美国加州蒙特雷市)上,比利时微电子研究中心(imec)发表了两项有关单次压印极紫外光(EUV)微影的突破性进展:(1)间距为20奈米的导线图形,包含与镶嵌金属化制程相关的13奈米图形端到端(tip-to-tip,简称为T2T)关键尺寸(CD),以及(2)在20奈米间距下,利用直接金属蚀刻(direct metal etch)制程取得的??(Ru)导线电性测试(electrical test)结果。
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| 利用直接金属蚀刻,经单次曝光High-NA EUV微影所制出的18奈米间距??(Ru)导线。 |
这些成果部分由欧盟的奈米晶片试验制程来推动实现,不仅为推进High-NA EUV图形化的单次压印性能立下重大里程碑,也突显imec与艾司摩尔(ASML)之间的夥伴关系对推动High-NA EUV进入量产的更广大生态系统所发挥的关键作用,突破2奈米以下的逻辑技术发展途径。
imec在今年2月举行的SPIE先进微影成形技术会议(Advanced Lithography and Patterning Conference)展示20奈米间距的金属化导线结构後,如今运用单次曝光High-NA EUV微影步骤,实现包含13奈米T2T关键尺寸的20奈米间距导线图形。针对13奈米的T2T结构,已测得最小只有3奈米的局部关键尺寸一致度(local CD uniformity),立下业界里程碑。这些成果利用金属氧化物阻剂(MOR)来实现,该阻剂透过涂布底层、光瞳形照明与光罩选择来进行协同优化。
为了把金属导线微缩到20奈米以下,业界未来可能会改用替代的金属化方案。imec的第二项成果是展示??(Ru)直接金属蚀刻与单次曝光High-NA EUV微影的相容性。我们成功制出20奈米与18奈米间距的??(Ru)导线,其中包含15奈米T2T结构与功能正常的内连导线,并达到低电阻。在20奈米间距的金属化导线结构方面则取得了100%的电气测试良率。