Imec valuta la capacità di potenza elettrica di linee metalliche con un passo di 20 nm, realizzate con patterning singolo EUV ad alta NA

Figura 1 – Immagini SEM dall'alto di meandri (a sinistra) e forchette (a destra) con passo di 20 nm dopo il trasferimento del modello in una maschera dura di TiN.

Figura 2 – Immagine TEM di fili metallizzati con passo di 20 nm dopo un processo di levigatura chimico-meccanica (CMP).

Questa settimana imec, un centro di ricerca e innovazione leader a livello mondiale nel campo della nanoelettronica e delle tecnologie digitali, presenta alla SPIE Advanced Lithography + Patterning i primi risultati dei test elettrici (e-test), ottenuti con strutture di conduttori metallici con un passo di 20 nm, strutturati tramite esposizione singola con litografia EUV ad alta NA. Le misurazioni su strutture metallizzate a forma di serpente e a forma di forchetta mostrano un buon rendimento elettrico, indicando una bassa presenza di difetti stocastici. I risultati dell'e-test confermano le capacità dello scanner di litografia EUV ad alta NA e del suo ecosistema circostante nel strutturare linee e spazi di dimensioni così ridotte.

Ad agosto 2024, imec ha presentato come prima azienda strutture logiche e DRAM rilevanti per il settore, realizzate tramite un singolo passo di esposizione con litografia EUV ad alta NA. Come prossimo passo decisivo, imec dimostra che strutture di conduttori metallizzati con un intervallo di 20 nm, ottenute tramite una singola strutturazione EUV ad alta apertura numerica utilizzando una resina negativa di ossido di metallo (MOR), presentano un rendimento superiore al 90%. Questo indicatore di prestazione è stato misurato su due diverse strutture di prova, ovvero strutture a forma di serpente (o meandro) e strutture a forchetta, che dovrebbero fornire informazioni sui difetti stocastici.

Steven Scheer, Vicepresidente Senior R&D di imec: «Questa è la prima dimostrazione del rendimento elettrico di linee di conduttori metallici con un passo di 20 nm ottenuto tramite una singola strutturazione EUV ad alta NA. Questi risultati rappresentano una prima validazione delle capacità della litografia EUV ad alta NA e del suo ecosistema circostante, inclusi resine avanzate e strati di supporto, maschere, tecniche di misurazione, strategie di imaging (anamorfiche), correzione ottica di prossimità (OPC), nonché tecniche integrate di strutturazione e incisione. Continueremo a lavorare con il nostro ecosistema di strutturazione sui processi per migliorare ulteriormente il rendimento e trasferire queste tecnologie ai nostri partner di produzione.»

Il ecosistema imec-ASML High NA EUV comprende partner come i principali produttori di chip, fornitori di materiali e resine, fornitori di maschere e esperti di tecniche di misurazione, tutti collaborando per sviluppare e ottimizzare la litografia EUV ad alta NA per la produzione di semiconduttori di prossima generazione nel range sub-2 nm.

«Gli e-test sono un passo importante nella validazione della EUV ad alta NA», aggiunge Philippe Leray, responsabile del reparto di strutturazione avanzata di imec. «Questi risultati dell'e-test ci mostrano anche la strada per il futuro. In combinazione con l'ispezione a fascio di elettroni, le misure di conducibilità delle strutture metallizzate a forma di serpente e di forchetta forniscono informazioni sui difetti stocastici (cioè rotture o ponti), che portano a un rendimento inferiore. Queste conoscenze supportano i nostri partner dell'ecosistema nello sviluppo di strategie per ridurre i difetti stocastici. Uno dei nostri sforzi in corso si concentra sull'ottimizzazione delle prestazioni delle resine per ridurre la dose, minimizzando l'impatto sui difetti stocastici, un compito che affrontiamo in stretta collaborazione con la comunità delle resine.»