Imec demonstruje dalszy rozwój chemicznie wzmocnionych rezystów do litografii EUV z wysoką aperturą numeryczną (NA)

Rysunek 1. Reprezentatywne nagrania REM z EUV wafli z NA 0,55, pokazujące strukturację CAR na strukturach logiki metalowej i via z bliskim pitch, w tym SRAM (AEI), PnR (AEI), test Mander-E (ADI) oraz 28-nm-C2C-random-logic-vias (ADI) (AEI = inspekcja po wytrawianiu; ADI = inspekcja po rozwoju).

– Imec optymalizuje technologię opartą na CAR dla metod pojedynczego wzoru z wysoką NA w zakresie EUV na kilku warstwach technologii logiki A14/A10.
– Zademonstrowano różne struktury logiki o wąskich odstępach w metalowych liniach i przezłączeniach, w tym struktury E typu meander i rozgałęzione, z odległościami do 22 nm, układy SRAM 24-nm przy odległości tip-to-tip (T2T) 26 nm oraz struktury „Place-and-Route” 24-nm z T2T 28 nm, a także elementy Via dla logiki losowej z odległością środkową 28 nm.
– „CAR jest ugruntowaną platformą rezystową o potwierdzonej stabilności i możliwości produkcyjnej. Po raz pierwszy pokazaliśmy, że możemy rozszerzyć technologię opartą na CAR na obszar pojedynczego naświetlania EUV z wysoką aperturą numeryczną (NA).” – Geert Vandenberghe, imec.
– Te przełomowe wyniki, osiągnięte we ścisłej współpracy z ASML, dostawcami materiałów od imec i jego rozbudowanym ekosystemem w dziedzinie strukturyzacji, wzmacniają pozycję imec jako trampoliny dla branży w erę Ångströmów.

Imec, światowy lider w dziedzinie badań i innowacji w zaawansowanych technologiach półprzewodnikowych, zaprezentował na konferencji SPIE „Photomask Technology + EUV Lithography 2026” wykonalność strukturyzacji losowych struktur logiki o wąskim pitchu po jednym kroku litografii EUV o wysokiej NA (High NA) w metodzie single-print. Do struktur logiki należą linie/odstępy o pitchu do 22 nm oraz przezłączenia z odległością środkową 28 nm. Te przełomowe osiągnięcia pokazują, że sprawdzona technologia rezystu CAR może być stosowana do wysokiej NA EUV w strukturacji wielu warstw technologii logiki A14/A10. Wyniki, uzyskane we ścisłej współpracy z ASML, dostawcami materiałów od imec i całym ekosystemem strukturyzacji, podkreślają pozycję imec jako bramy branży do ery Ångströmów. 

Litografia EUV o wysokiej NA jest kluczową technologią do kontynuacji skalowania wymiarów i wprowadzenia branży w erę Ångströmów – konieczność ta wynika z wysokich wymagań dotyczących gęstości obliczeniowej w przyszłych systemach AI i HPC. Zgodnie z aktualną mapą drogową technologii logiki od imec, oczekuje się wdrożenia litografii EUV o wysokiej NA dla warstw logiki A14/A10, gdzie kluczowe jest uzyskanie niezawodnej strukturyzacji przy agresywnych odstępach. Jest to również kluczowa technologia dla europejskiej linii pilotażowej NanoIC prowadzonej przez imec, ukierunkowanej na rozwiązania system-on-chip poniżej 2 nm. Imec, ASML i ich partnerzy w dziedzinie strukturyzacji przyspieszają przemysłowe wdrożenie technologii High-NA EUV poprzez holistyczne podejście, czyli wspólną optymalizację całego ekosystemu strukturyzacji. Obejmuje to m.in. walidację nowatorskich materiałów rezystowych i procesów, technik trawienia itp., jednocześnie dalej zwiększając wydajność istniejącej technologii opartej na chemicznie wzmocnionych rezystach (CAR).

Na podstawie pierwszych wyników testów E, zaprezentowanych na konferencji IEEE International Interconnect Technology Conference (IITC) 2026, imec i jego dostawcy materiałów potwierdzili wykonalność pojedynczego naświetlania EUV o wysokiej NA opartego na CAR dla struktur linii z odstępem 28 nm – przekraczając tym samym granicę tego, co dotychczas uważano za możliwe przy użyciu podejść opartych na CAR. Dzięki obiecującym wynikach uzyskanym przy długości 1,8 m, metalizowanych struktur E, ta praca położyła podwaliny pod dalszą optymalizację chemikaliów rezystowych i trawień CAR.

Na konferencji SPIE Photomask Technology + EUV Lithography 2026 po raz pierwszy zaprezentowano rozszerzone zastosowanie rezystów CAR do strukturyzacji linii 22 nm/przerw po jednym kroku naświetlania EUV o wysokiej NA. Przy strukturach E typu meander i rozgałęzionych z pitchami do 22 nm uzyskano dobrą zgodność struktury. Ponadto zademonstrowano różne struktury metalowe i przezłącza dla logiki losowej o wąskich pitchach, istotne dla projektów logiki losowej na zaawansowanych węzłach: układy SRAM 24-nm przy 26 nm T2T, struktury „Place-and-Route” 24-nm z T2T 28 nm oraz elementy Via dla logiki losowej z odległością środkową 28 nm. Wyniki te torują branży drogę do dalszego stosowania CAR w połączeniu z litografią EUV o wysokiej NA do naświetlania pojedynczych warstw krytycznych dla logiki A14/A10, w tym warstwy metalowej 2, warstwy przezłączeń i warstwy metal-difuzja (MD), łączącej warstwy źródła/drain z pierwszą warstwą metalu.

Geert Vandenberghe, wiceprezes ds. badań i rozwoju technologii strukturyzacji w imec: „Pokazaliśmy, że możemy rozszerzyć technologię opartą na CAR i osiągnąć wartości pitch, które dotąd nie były możliwe przy pojedynczym naświetlaniu EUV o wysokiej NA (0,33 NA). Technologia strukturyzacji oparta na CAR jest sprawdzona i od wielu dekad służy przemysłowi półprzewodników, cechując się potwierdzoną stabilnością i możliwościami produkcyjnymi. Nasze dane potwierdzają, że nadal jest ona wartościowa w erze litografii EUV o wysokiej NA (High NA) i daje naszym partnerom strategiczną przewagę przy wejściu w erę Ångströmów. Ten przełomowy sukces był możliwy dzięki ścisłej współpracy z naszymi partnerami w ekosystemie, szczególnie poprzez wspólną optymalizację materiałów CAR i procesów litograficznych wraz z dostawcami materiałów. To położyło podwaliny pod dalsze optymalizacje, które poprawią wydajność i przyspieszą rozwój technologii CAR w kierunku jeszcze mniejszych odstępów.”

Wyniki zostaną zaprezentowane na konferencji SPIE „Photomask Technology + EUV Lithography” 2026 w referacie 14272-8. – Dlaczego rozszerzenie chemicznie wzmocnionych rezystów jest kluczowe dla wczesnego wdrożenia High-NA EUV w HVM?, B. Baskaran i in.