На порозі ери ангстремів

Чергове досягнення дослідників засвідчило реальність подальшого зменшення кроку під час виробництва мікроелектроніки до показників, які вимірюються вже не в нанометрах, а в ангстремах. Так бельгійська дослідницька лабораторія imec продемонструвала візерунчасті структури, отримані після опромінення за допомогою EUV-сканера з високою числовою апертурою 0,55NA.

Дослідження, проведене у спільній лабораторії ASML-imec High NA EUV Lithography Lab у Вельдховені (Нідерланди), демонструє життєздатність літографії з високою NA для наступного покоління виробництва чипів з розмірами менш як 2 нм. Машини для EUV-літографії з високим NA, створені компанією ASML, починаючи з TWINSCAN EXE:5000, можуть коштувати сотні мільйонів доларів, і наразі триває дискусія про те, чи може це бути економічно ефективним.

Проєкт показав, що випадкові логічні структури розміром до 9,5 нм (крок 19 нм), випадкові міжцентрові перемички з міжосьовою відстанню 30 нм, двовимірні елементи з кроком 22 нм і специфічне компонування DRAM з кроком P32 нм були надруковані після однієї експозиції. При цьому використовувалися матеріали і базові процеси, які були оптимізовані для High NA EUV в рамках програми imec Advanced Patterning Programme.

Перед опроміненням компанія imec підготувала спеціальні стеки пластин з удосконаленими резистами, підкладками та фотомасками, а також перенесла базові процеси High NA EUV, такі як оптична корекція близькості (OPC), інтегровані технології патернінгу та травлення, на сканер 0,55NA EUV.

Це підтверджує готовність екосистеми до забезпечення можливості одноразової експозиції для літографії з високою роздільною здатністю High NA EUV, повідомляє imec. Компанія ASML вже поставила дві машини з високим NA EUV, а Intel нещодавно розповіла про свій прогрес у використанні цієї технології.

За повідомленням imec, компанія успішно провела одно експозиційну схему випадкових логічних структур зі щільними металевими лініями завтовшки 9,5 нм, що відповідає кроку 19 нм, і досягла розмірів менше ніж 20 нм між вершинами. Випадкові проходи з міжцентровою відстанню 30 нм продемонстрували відмінну точність малюнка та однорідність критичних розмірів. Крім того, двовимірні елементи з кроком P22 нм продемонстрували видатну продуктивність, підкреслюючи потенціал літографії High NA для забезпечення двовимірної маршрутизації.

Крім логічних структур, компанія imec успішно виконала за одну експозицію шаблони, що об'єднують посадковий майданчик вузла зберігання з периферією бітової лінії для DRAM. Це досягнення підкреслює потенціал технології High NA, що дає змогу замінити кілька шарів маски однією експозицією.

"Отримані результати демонструють унікальний потенціал технології High NA EUV, що дає змогу одержувати зображення двовимірних елементів з агресивним масштабом за один відбиток, що підвищує гнучкість проєктування, а також знижує вартість і складність нанесення малюнка. У майбутньому ми розраховуємо надати цінні відомості нашим партнерам з екосистеми патернінгу, підтримуючи їх у подальшому вдосконаленні матеріалів і обладнання для High NA EUV", - сказав Стівен Шир (Steven Scheer), старший віцепрезидент з обчислювальних технологій і систем / масштабування обчислювальних систем в imec.

Люк Ван ден Хове (Luc Van den Hove), президент і генеральний директор imec, додав: "Отримані результати підтверджують давно прогнозовану роздільну здатність літографії High NA EUV, що дає змогу отримувати металеві шари з кроком менше ніж 20 нм за одну експозицію. Таким чином, High NA EUV відіграватиме важливу роль у подальшому масштабуванні розмірів технологій логіки та пам'яті, що є однією з ключових основ для просування дорожніх карт в "ангстремну еру". Ці перші демонстрації стали можливими тільки завдяки створенню спільної лабораторії ASML-imec, що дало змогу нашим партнерам прискорити впровадження літографії High NA у виробництво".