Imec stanoví elektrickou výkonnost kovových vodičů s roztečí 20 nm, které byly vyrobeny technologií High NA EUV Single Patterning

Obrázek 1 – Top-down SEM snímky meandrů (vlevo) a vidlic (vpravo) s rozestupem 20 nm po přenosu vzoru do tvrdé masky TiN. / Figure 1 - Top-down SEM pictures of 20nm pitch meanders (left) and forks (right) after pattern transfer into TiN hard mask.

Obrázek 2 – TEM snímek metalizovaných vodičů s roztečí 20 nm po chemicko-mechanickém leštění (CMP). / Figure 2 - TEM picture of metallized 20nm pitch wires after a chemical mechanical polishing (CMP) step.

Tento týden představuje imec, celosvětově přední výzkumné a inovační centrum pro nanoelektroniku a digitální technologie, na SPIE Advanced Lithography + Patterning první výsledky elektrického testu (e-test), které byly dosaženy s kovovými vodivými strukturami s rozestupem 20 nm, strukturovanými podle jednotlivých expozic pomocí High-NA EUV lithografie. Měření na metalizovaných hadovitých a větvených strukturách ukazují dobrou elektrickou výtěžnost, což naznačuje nízký počet stochastických defektů. Výsledky e-testu potvrzují výkonnost High-NA EUV lithografického skeneru a jeho okolního ekosystému, schopného strukturovat vodivé dráhy/rozestupy v tak malých rozměrech.

V srpnu 2024 představilo imec jako první společnost průmyslově relevantní logické a DRAM struktury, které byly strukturovány pomocí jediného expozčního kroku s High-NA EUV lithografií. Jako další klíčový krok ukazuje imec, že metalizované vodivé struktury s rozestupem 20 nm, získané po jediné EUV strukturaci s vysokou numerickou aperturou za použití metaloxidního negativního toneru (MOR), mají výtěžnost přes 90 %. Tento výkon byl stanoven na dvou různých testovacích strukturách, tj. na serpentinových (nebo Měděných) strukturách a Gabel-Gabel strukturách, které mají poskytovat informace o stochastických defektech.

Steven Scheer, senior viceprezident R&D ve společnosti imec: „Toto je první demonstrace elektrické výtěžnosti kovových vedení s rozestupem 20 nm, dosažené pomocí jediné strukturalizace s High-NA EUV. Tyto výsledky představují první ověření schopností High-NA EUV lithografie a jejího okolního ekosystému, včetně pokročilých rezistů a podložek, masky, měřicích technik, (anamorfických) strategií zobrazování, optické korekce blízkosti (OPC) a integrovaných technik strukturalizace a leptání. Budeme nadále pracovat na našem strukturálním ekosystému, abychom dále zlepšili výtěžnost a tyto technologie předali našim výrobním partnerům.“

Ekosystém imec-ASML High NA EUV zahrnuje partnery, jako jsou přední výrobci čipů, dodavatelé materiálů a rezistů, dodavatelé masek a experti na měřicí techniky, kteří společně pracují na vývoji a optimalizaci High-NA EUV lithografie pro výrobu polovodičů příští generace v oblasti pod 2 nm.

„E-testy jsou důležitým krokem při validaci High-NA EUV,“ doplňuje Philippe Leray, vedoucí oddělení pokročilé strukturace ve společnosti imec. „Tyto výsledky e-testů nám také ukazují cestu do budoucnosti. Ve spojení s inspekcí elektronovým paprskem nám měření vodivosti metalizovaných serpentinových a Gabel-Gabel struktur poskytují informace o stochastických defektech (tj. přerušeních nebo spojích), které vedou ke snížení výtěžnosti. Tyto poznatky pomáhají našim partnerům v ekosystému při vývoji strategií ke snížení stochastických defektů. Jedním z našich aktuálních úkolů je optimalizace výkonu rezistů s cílem snížit dávkovou výtěžnost při minimálním dopadu na stochastické chyby, což řešíme ve spolupráci s komunitou rezistů.“