Imec demuestra la evolución de resistencias químicamente reforzadas para la litografía EUV con alta apertura numérica (NA)

Figura 1. Imágenes representativas de REM de obleas EUV con NA 0,55 que muestran la estructuración CAR en estructuras de metal lógico y vías con paso estrecho, incluyendo SRAM (AEI), PnR (AEI), prueba de meandro (ADI) y vías de lógica aleatoria de 28 nm C2C (ADI) (AEI = Inspección después del grabado; ADI = Inspección después del desarrollo).

– Imec optimiza la tecnología basada en CAR para los procedimientos de patrón único con alta NA en el rango EUV en varias capas de los nodos tecnológicos lógicos A14/A10.
– Se demostraron varias estructuras lógicas con espacios estrechos en líneas metálicas y contactos, incluyendo estructuras de prueba en forma de meandro y bifurcadas con un espacio de hasta 22 nm, diseños de SRAM de 24 nm con una distancia T2T de 26 nm, así como estructuras de colocación y enrutamiento de 24 nm con 28 nm T2T y elementos Vía para lógica aleatoria con una separación central de 28 nm.
– «CAR es una plataforma de resistencias establecida con estabilidad y manufacturabilidad demostradas. Por primera vez, hemos mostrado que podemos ampliar la tecnología basada en CAR al área de la litografía EUV de exposición individual con alta apertura numérica (NA).» – Geert Vandenberghe, imec.
– Estos resultados innovadores, logrados en estrecha colaboración con ASML, los proveedores de materiales de imec y su ecosistema integral en el área de estructuración, fortalecen la posición de imec como puente de la industria hacia la era del Ångström.

Imec, un centro de investigación e innovación líder mundial en tecnologías avanzadas de semiconductores, demostró en la conferencia SPIE «Photomask Technology + EUV Lithography 2026» la viabilidad de estructurar estructuras lógicas aleatorias con un pitch reducido tras un paso de litografía EUV basado en CAR con alta apertura numérica (High NA) en un proceso de impresión única. Entre las estructuras lógicas se incluyen líneas/espacios con un pitch de hasta 22 nm y contactos con una separación central de 28 nm. Estos logros innovadores muestran que la tecnología de resistencias basada en CAR probada puede ser utilizada para la litografía EUV de estructura única de varias capas en los nodos lógicos A14/A10. Los resultados, alcanzados en estrecha colaboración con ASML, los proveedores de materiales de imec y todo el ecosistema de estructuración, subrayan la posición de imec como puerta de entrada de la industria a la era del Ångström.

La litografía EUV con alta NA es una tecnología clave para continuar la escalabilidad dimensional y llevar a la industria a la era del Ångström, una necesidad derivada de los altos requisitos de densidad de cálculo en futuros sistemas de IA y HPC. Según la hoja de ruta actual de tecnología lógica de imec, se espera que la introducción de la litografía EUV con alta NA sea para los nodos lógicos A14/A10, donde la obtención de una estructuración confiable en espacios agresivos es crucial. Por ello, también es una tecnología clave para la línea piloto europea de nanoIC operada por imec, que apunta a soluciones en System-on-Chip por debajo de 2 nm. imec, ASML y sus socios en estructuración aceleran la adopción industrial de la tecnología EUV de alta NA mediante un enfoque integral, es decir, mediante la optimización conjunta de todo el ecosistema de estructuración. Esto incluye la validación de nuevos materiales y procesos de resistencias, técnicas de grabado, etc., mientras se continúa mejorando el rendimiento de la tecnología basada en resistencias químicamente reforzadas (CAR).

Con los primeros resultados de prueba en línea, presentados en la IEEE International Interconnect Technology Conference (IITC) 2026, imec y sus proveedores de materiales confirmaron la viabilidad de la exposición individual basada en CAR para EUV de alta NA en estructuras de líneas con un espacio de 28 nm, superando así el límite considerado posible con enfoques basados en CAR. Con rendimientos prometedores en estructuras de prueba en línea de 1,8 m de longitud, esta investigación sienta las bases para futuras optimizaciones de las resistencias CAR y los productos químicos de grabado.

En SPIE Photomask Technology + EUV Lithography 2026, imec presenta por primera vez la ampliación del uso de resistencias CAR para estructurar líneas de 22 nm y espacios intermedios tras un solo paso de exposición EUV de alta NA. En estructuras de prueba en forma de meandro y bifurcadas con un pitch de hasta 22 nm, se logró una buena fidelidad estructural. Además, se demostraron varias estructuras metálicas lógicas y de Vía con espacios estrechos relevantes para diseños de lógica aleatoria en nodos avanzados: diseños SRAM de 24 nm con 26 nm Tip-to-Tip (T2T), estructuras de colocación y enrutamiento de 24 nm con 28 nm T2T, así como estructuras Vía para lógica aleatoria con una separación central de 28 nm. Estos resultados allanan el camino para que la industria continúe usando CAR en combinación con litografía EUV de alta NA para la exposición individual en algunas de las capas críticas de los nodos lógicos A14/A10, incluyendo la capa de Metal-2, la capa de Vía y la capa de Metal a Difusión (MD), que conecta las capas de difusión de fuente/drenaje con la primera capa metálica.

Geert Vandenberghe, vicepresidente de investigación y desarrollo en tecnología de estructuración en imec: «Hemos demostrado que podemos ampliar la tecnología basada en CAR alcanzando valores de pitch que hasta ahora no eran posibles con la litografía EUV de exposición única con 0,33 NA. La estructuración basada en CAR es una tecnología probada que ha servido a la industria de semiconductores durante varias décadas y se caracteriza por su estabilidad y manufacturabilidad demostradas. Nuestros datos muestran que sigue siendo valiosa en la era de la litografía EUV de alta NA, brindando una ventaja decisiva a nuestro ecosistema de socios en la entrada a la era del Ångström. Este éxito innovador fue posible gracias a la estrecha colaboración con nuestros socios del ecosistema, especialmente en la optimización conjunta de materiales de CAR y procesos de litografía y grabado con nuestros proveedores de materiales. Esto sienta las bases para futuras optimizaciones que mejoren el rendimiento y aumenten la eficiencia de la CAR en distancias aún menores.»

Los resultados se presentarán en la conferencia SPIE «Photomask Technology + EUV Lithography» 2026 en el artículo 14272-8. – Why chemically amplified resists extension is critical for early High-NA EUV insertion into HVM?, B. Baskaran et al.