imec采用High-NA EUV技術(shù) 展示邏輯與DRAM架構(gòu)

比利時微電子研究中心（imec），在荷蘭費爾德霍溫與艾司摩爾（ASML）合作建立的高數(shù)值孔徑極紫外光（high-NA EUV）微影實驗室中，利用數(shù)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(jié)構(gòu)。在單次曝光后，9納米和5納米（間距19納米）的隨機邏輯結(jié)構(gòu)、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納米的動態(tài)隨機存取內(nèi)存（DRAM）專用布局全部成功成形，采用的是由imec與其先進圖形化研究計劃伙伴所優(yōu)化的材料和基線制程。透過這些研究成果，imec證實該微影技術(shù)的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)準備就緒，能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率的high NA EUV單次曝光。
 

(a)imec為DRAM應(yīng)用展示電荷儲存節(jié)點連接墊與位線周邊電路的整合;(b)圖形轉(zhuǎn)移后的9納米及5納米隨機邏輯結(jié)構(gòu)（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微影實驗室在近期啟用后，客戶現(xiàn)在可以使用TWINSCAN EXE:5000高數(shù)值孔徑極紫外光曝光機來開發(fā)非公開的high NA EUV應(yīng)用案例，這些案例也能運用客戶各自的設(shè)計規(guī)則和布局。
imec成功利用單次曝光，形成間隔為9納米與半線寬為5納米的隨機邏輯結(jié)構(gòu)，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(xiàn)了杰出的性能，突顯了利用高數(shù)值孔徑微影技術(shù)來實現(xiàn)2D布線的發(fā)展?jié)摿Α?br/>除了邏輯結(jié)構(gòu)，imec也成功利用單次曝光，為動態(tài)隨機存取內(nèi)存（DRAM）制出把電荷儲存節(jié)點連接墊（storage node landing pad）與周邊位線相互整合的組件圖形。這項成就彰顯了高數(shù)值孔徑技術(shù)的潛能，可望透過單次曝光來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，開始緊鑼密鼓地進行準備工作，為第一代High NA EUV微影技術(shù)來籌備圖形化生態(tài)系統(tǒng)與量測技術(shù)。在進行多次曝光之前，imec準備了專用的晶圓堆棧（包含先進光阻、涂布底層及光罩），并把像是光學臨近校正（OPC）、整合圖形化及蝕刻技術(shù)等high NA EUV基線制程整合到0.55NA EUV曝光機臺上。
imec運算技術(shù)及系統(tǒng)／運算系統(tǒng)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共同建立的實驗室展示全球首次利用high NA技術(shù)完成的邏輯及內(nèi)存組件圖形化，這也是業(yè)界應(yīng)用的首次認證。結(jié)果顯示，在利用單次曝光成像來積極微縮2D特征圖形的方面，High NA EUV技術(shù)展現(xiàn)了獨特的潛能，不僅改善了設(shè)計彈性，也減少了圖形化的成本與復(fù)雜度。面向未來，我們期待能夠提供價值洞見給圖形化生態(tài)系統(tǒng)的合作伙伴，協(xié)助他們進一步推動High NA EUV專用材料及設(shè)備的發(fā)展。」
imec執(zhí)行長Luc Van den hov表示：「此次成果證實了高數(shù)值孔徑EUV技術(shù)具備長遠預(yù)測的分辨率能力，目標是利用單次曝光來制出間距為20納米以下的金屬層。因此，High NA EUV技術(shù)將會為延續(xù)邏輯和內(nèi)存技術(shù)的尺寸微縮提供莫大的幫助，這也是推進組件發(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共同實驗室的成立才得以實現(xiàn)，該實驗室能讓我們的合作伙伴加速把高數(shù)值孔徑微影技術(shù)引進量產(chǎn)。」