比利时微电子研究中心(imec)联合ASML成功实现高数值孔径极紫外光刻(High NA EUV)单次曝光技术突破,成功制备出20纳米间距金属线路与13纳米尖端对尖端关键尺寸结构,并完成18纳米间距钌金属直接蚀刻工艺验证。该技术将替代多重曝光工艺,显著降低2纳米及以下逻辑芯片制造成本与环境影响,为欧盟《芯片法案》的亚2纳米技术目标奠定基础。
两个重要技术进展:一是在20nm间距下具有13nm端到端关键尺寸(CD)的线结构,这是用于damascene金属化的;二是通过直接金属刻蚀(DME)工艺获得的20nm间距Ru线的电测试结果。这些成果部分由欧盟的NanoIC试验线实现,不仅标志着高NA EUV光刻单次曝光能力的重大里程碑,还突显了imec-ASML合作在推动高NA EUV向大规模制造过渡中的关键作用,从而解锁sub-2nm逻辑技术路线图。
Imec此前在2025年SPIE先进光刻和图案化会议上展示了20nm间距的金属化线结构,现在则实现了具有13nm端到端关键尺寸的20nm间距线结构,这是通过单次曝光高NA EUV光刻步骤实现的。对于13nm T2T结构,测得的局部CD均匀性(LCDU)低至3nm,达到了行业里程碑。这些结果是通过与底层、照明光瞳形状和掩模选择共同优化的金属氧化物抗蚀剂(MOR)获得的。 根据imec高级副总裁Steven Scheer的说法,使用单次曝光高NA EUV光刻实现这些逻辑设计可以减少与多重图案化相比的处理步骤,从而降低制造成本和环境影响,并提高产量。这些结果支持damascene金属化,这是互连制造的行业标准。T2T结构是互连层的重要组成部分,因为它们允许中断一维金属轨道。为了满足20nm金属间距的逻辑路线图,T2T距离预计会缩放到13nm及以下,同时保持功能性互连。当前正在开展进一步缩小T2T尺寸的发展工作,11nm T2T显示出有前景的结果,并将这些结构转移到底层硬掩模上,以实现真正的功能。