imec采用High-NA EUV技術(shù) 展示邏輯與DRAM架構

比利時(shí)微電子研究中心（imec），在荷蘭費爾德霍溫與艾司摩爾（ASML）合作建立的高數值孔徑極紫外光（high-NA EUV）微影實(shí)驗室中，利用數值孔徑0.55的極紫外光曝光機，發(fā)表了曝光后的圖形化組件結構。在單次曝光后，9納米和5納米（間距19納米）的隨機邏輯結構、中心間距為30納米的隨機通孔、間距為22納米的二維特征，以及間距為32納米的動(dòng)態(tài)隨機存取內存（DRAM）專(zhuān)用布局全部成功成形，采用的是由imec與其先進(jìn)圖形化研究計劃伙伴所優(yōu)化的材料和基線(xiàn)制程。透過(guò)這些研究成果，imec證實(shí)該微影技術(shù)的生態(tài)系統已經(jīng)準備就緒，能夠實(shí)現高分辨率的high NA EUV單次曝光。
 

(a)imec為DRAM應用展示電荷儲存節點(diǎn)連接墊與位線(xiàn)周邊電路的整合;(b)圖形轉移后的9納米及5納米隨機邏輯結構（間距為19納米）。
由艾司摩爾與imec共同成立于荷蘭費爾德霍溫的High NA EUV微影實(shí)驗室在近期啟用后，客戶(hù)現在可以使用TWINSCAN EXE:5000高數值孔徑極紫外光曝光機來(lái)開(kāi)發(fā)非公開(kāi)的high NA EUV應用案例，這些案例也能運用客戶(hù)各自的設計規則和布局。
imec成功利用單次曝光，形成間隔為9納米與半線(xiàn)寬為5納米的隨機邏輯結構，相當于間距為19納米，圖形頂端（tip-to-tip）的間距達到20納米以下。中心間距為30納米的隨機通孔充分展示了絕佳的圖形保真度與關(guān)鍵尺寸均勻度。此外，間距為22納米的二維特征也展現了杰出的性能，突顯了利用高數值孔徑微影技術(shù)來(lái)實(shí)現2D布線(xiàn)的發(fā)展潛力。
除了邏輯結構，imec也成功利用單次曝光，為動(dòng)態(tài)隨機存取內存（DRAM）制出把電荷儲存節點(diǎn)連接墊（storage node landing pad）與周邊位線(xiàn)相互整合的組件圖形。這項成就彰顯了高數值孔徑技術(shù)的潛能，可望透過(guò)單次曝光來(lái)取代多層光罩的曝光需求。
取得這些突破性成果后，imec攜手艾司摩爾—與其伙伴緊密合作，開(kāi)始緊鑼密鼓地進(jìn)行準備工作，為第一代High NA EUV微影技術(shù)來(lái)籌備圖形化生態(tài)系統與量測技術(shù)。在進(jìn)行多次曝光之前，imec準備了專(zhuān)用的晶圓堆棧（包含先進(jìn)光阻、涂布底層及光罩），并把像是光學(xué)臨近校正（OPC）、整合圖形化及蝕刻技術(shù)等high NA EUV基線(xiàn)制程整合到0.55NA EUV曝光機臺上。
imec運算技術(shù)及系統／運算系統微縮研究計劃的資深副總裁（SVP）Steven Scheer表示：「我們很高興能在艾司摩爾與imec共同建立的實(shí)驗室展示全球首次利用high NA技術(shù)完成的邏輯及內存組件圖形化，這也是業(yè)界應用的首次認證。結果顯示，在利用單次曝光成像來(lái)積極微縮2D特征圖形的方面，High NA EUV技術(shù)展現了獨特的潛能，不僅改善了設計彈性，也減少了圖形化的成本與復雜度。面向未來(lái)，我們期待能夠提供價(jià)值洞見(jiàn)給圖形化生態(tài)系統的合作伙伴，協(xié)助他們進(jìn)一步推動(dòng)High NA EUV專(zhuān)用材料及設備的發(fā)展?！?br/>imec執行長(cháng)Luc Van den hov表示：「此次成果證實(shí)了高數值孔徑EUV技術(shù)具備長(cháng)遠預測的分辨率能力，目標是利用單次曝光來(lái)制出間距為20納米以下的金屬層。因此，High NA EUV技術(shù)將會(huì )為延續邏輯和內存技術(shù)的尺寸微縮提供莫大的幫助，這也是推進(jìn)組件發(fā)展藍圖邁向埃米世代的一大重要支柱。這些早期技術(shù)展示全都是因為艾司摩爾與imec共同實(shí)驗室的成立才得以實(shí)現，該實(shí)驗室能讓我們的合作伙伴加速把高數值孔徑微影技術(shù)引進(jìn)量產(chǎn)?！?br/>