Imec dimostra lo sviluppo avanzato di resisten chimicamente rinforzati per la litografia EUV ad alta apertura numerica (NA)

Figura 1. Rappresentative immagini REM di wafer EUV con NA 0,55 che mostrano la strutturazione CAR su strutture di logica metallica e via con passo ridotto, tra cui SRAM (AEI), PnR (AEI), test a zig zag (ADI) e via di logica casuale a 28 nm C2C (ADI) (AEI = ispezione dopo l'etching; ADI = ispezione dopo lo sviluppo).

– Imec ottimizza la tecnologia basata su CAR per le procedure di patterning singolo con NA elevata nel campo EUV su più strati dei nodi tecnologici logici A14/A10.
– Sono state dimostrate diverse strutture logiche con spazi stretti tra linee e contatti, tra cui strutture di prova a forma di meandro e biforcate con una distanza fino a 22 nm, layout SRAM da 24 nm con una distanza T2T (tip-to-tip) di 26 nm, e strutture di "Place-and-Route" da 24 nm con 28 nm T2T, oltre a elementi Via per la logica casuale con una distanza centrale di 28 nm.
– «CAR è una piattaforma resist consolidata con stabilità e producibilità dimostrate. Per la prima volta abbiamo dimostrato che possiamo estendere la tecnologia basata su CAR nel campo dell'esposizione EUV singola ad alta apertura numerica (NA).» – Geert Vandenberghe, imec.
– Questi risultati rivoluzionari, ottenuti in stretta collaborazione con ASML, i fornitori di materiali di imec e il suo ampio ecosistema nel settore della strutturazione, rafforzano la posizione di imec come trampolino di lancio dell'industria nell'era dell'Ångström.

Imec, un centro di ricerca e innovazione leader a livello mondiale nelle tecnologie avanzate dei semiconduttori, ha dimostrato alla conferenza SPIE “Photomask Technology + EUV Lithography 2026” la fattibilità della strutturazione di strutture logiche casuali con pitch ridotto dopo un passo di litografia EUV basato su CAR con alta apertura numerica (High NA) in modalità singola. Tra le strutture logiche ci sono linee/spazi con un pitch fino a 22 nm e contatti con una distanza centrale di 28 nm. Questi risultati rivoluzionari dimostrano che la tecnologia resist CAR consolidata può essere impiegata per la litografia EUV ad alta NA per strutture di più strati dei nodi logici A14/A10. I risultati, ottenuti in stretta collaborazione con ASML, i fornitori di materiali di imec e l'intero ecosistema di strutturazione, sottolineano il ruolo di imec come porta d'accesso dell'industria all'era dell'Ångström.

La litografia EUV ad alta NA è una tecnologia chiave per continuare la scalabilità dimensionale e guidare l'industria nell'era dell'Ångström – una necessità derivante dalle elevate richieste di densità di calcolo nei futuri sistemi di intelligenza artificiale (AI) e HPC. Secondo la roadmap tecnologica logica attuale di imec, si prevede l'introduzione della litografia EUV ad alta NA per i nodi logici A14/A10, dove è fondamentale ottenere strutturazioni affidabili a distanze aggressive. È quindi una tecnologia chiave anche per la linea pilota europea di NanoIC gestita da imec, che mira a soluzioni System-on-Chip sotto i 2 nm. Imec, ASML e i loro partner nel settore della strutturazione accelerano l'adozione industriale della tecnologia EUV ad alta NA attraverso un approccio olistico, ovvero ottimizzando congiuntamente l'intero ecosistema di strutturazione. Ciò include la validazione di nuovi materiali resist e processi di incisione, tecniche di incisione, ecc., mentre si continua a migliorare le prestazioni della tecnologia esistente basata su resists chimicamente amplificati (CAR).

Con i primi risultati di test E, presentati alla IEEE International Interconnect Technology Conference (IITC) 2026, imec e i suoi fornitori di materiali hanno confermato la fattibilità della litografia singola EUV ad alta NA basata su CAR per strutture di linee con distanza di 28 nm, superando così i limiti precedentemente ritenuti possibili con approcci basati su CAR. Con risultati promettenti in termini di resa di combinazione su strutture di prova di 1,8 m di lunghezza metallizzate, questa ricerca ha gettato le basi per ulteriori ottimizzazioni dei resist CAR e dei chimici di incisione.

Alla SPIE Photomask Technology + EUV Lithography 2026, imec presenta per la prima volta l'uso esteso di resist CAR per strutturare linee/spazi da 22 nm dopo un singolo passo di litografia EUV ad alta NA. Sono state ottenute buone fedeltà strutturali su strutture di prova a forma di meandro e biforcate con pitch fino a 22 nm. Inoltre, sono state dimostrate diverse strutture logiche di metallo e via con pitch stretto, rilevanti per i design di logica casuale su nodi avanzati: layout SRAM da 24 nm a 26 nm T2T, strutture di "Place-and-Route" da 24 nm con 28 nm T2T, e strutture di via per logica casuale con distanza centrale di 28 nm. Questi risultati aprono la strada all'industria per continuare a utilizzare CAR in combinazione con la litografia EUV ad alta NA per l'esposizione singola di alcuni dei livelli critici dei nodi logici A14/A10, tra cui il livello di metallo 2, il livello di via e il livello di metallo-alla-diffusione (MD), che collega i livelli di diffusione source/drain con il primo livello di metallo.

Geert Vandenberghe, vicepresidente Ricerca e Sviluppo in tecnologia di strutturazione presso imec: «Abbiamo dimostrato che possiamo ampliare la tecnologia basata su CAR raggiungendo valori di pitch che finora con la litografia EUV singola ad alta NA con resist a amplificazione chimica (0,33 NA) non erano stati raggiunti. La strutturazione basata su CAR è una tecnologia consolidata che serve l'industria dei semiconduttori da decenni, riconosciuta per la sua stabilità e producibilità. I nostri dati dimostrano che rimane di grande valore anche nell'era della litografia EUV ad alta NA, offrendo un vantaggio decisivo al nostro ecosistema di partner nel passaggio all'era dell'Ångström. Questo successo rivoluzionario è stato reso possibile grazie alla stretta collaborazione con i nostri partner dell'ecosistema, in particolare attraverso l'ottimizzazione congiunta di materiali resist e tecniche di litografia e incisione, in collaborazione con i nostri fornitori di materiali. Ciò ha posto le basi per ulteriori ottimizzazioni che miglioreranno la resa e spingeranno le prestazioni di CAR verso distanze ancora più piccole.»

Risultati presentati alla conferenza SPIE “Photomask Technology + EUV Lithography” 2026 nel contributo 14272-8. – Why chemically amplified resists extension is critical for early High-NA EUV insertion into HVM?, B. Baskaran et al.