日前举行的国际光电工程学会（SPIE）先进微影成形技术会议（Advanced Lithography and Patterning Conference）上，比利时微电子研究中心（imec）展示首次在20奈米间距金属导线结构上取得的电性测试（electrical test）结果，这些结构经过高数值孔径极紫外光（high-NA EUV）的单次曝光之後完成图形化。在螺旋型（serpentine）与双叉型（fork-fork）两种金属化结构测得的量测结果显示良好的电性良率，这表示随机缺陷的数量少。此次电性测试的结果证实High-NA EUV微影曝光机及其周边生态系在这样小尺寸下进行导线／间隔图形化的能力。

20奈米间距金属化导线在经过一次化学机械研磨（CMP）步骤後的穿透电子显微镜（TEM）影像。

2024年8月，imec率先发表了可与产业接轨的逻辑与动态随机存取记忆体（DRAM）结构，这些结构在单次High-NA EUV微影曝光步骤完成图形化。在接下来的关键一步，imec展示20奈米间距的金属化导线结构在采用金属氧化物（MOR）负光阻剂，经过High-NA EUV单次图形化後，展现超过90%的高良率。该性能指标在两种不同的测试结构上取得即螺旋型（serpentine）或蜿??型（meander）结构，以及双叉型（fork-fork）结构，其设计目标是透露有关随机表面缺陷的资讯。

imec研发资深??总（SVP）Steven Scheer表示：「这是首次采用High-NA EUV单次图形化在20奈米间距金属导线完成电性良率展示。这些成果代表对High-NA EUV微影技术及其周边生态系性能的初步验证，而这个生态系包含先进光阻剂和涂布底层、光罩、量测技术、（变形）成像技术策略、光学邻近修正（OPC），以及整合图形化和蚀刻技术。我们会持续与我们的图形化生态系合作研究制程，以进一步驱动良率升级，并将这些技术转移给我们的制造夥伴。」

imec与艾司摩尔（ASML）共建的High-NA EUV生态系包含像是领先晶片大厂、材料与光阻剂供应商、光罩供应商和量测专家等夥伴，共同为2奈米以下节点的新一代半导体制造来合作开发和优化High-NA EUV微影技术。

imec先进图形化部门专案计画主持人Philippe Leray补充：「电性测试是验证High-NA EUV的关键步骤。这些电性测试结果也向我们展示未来的发展方向。结合电子束检测时，螺旋型和双叉型金属化结构的导电率量测提供有关随机表面缺陷（分别是指断裂或桥接）的资讯，这些缺陷会导致良率下降。这些见解提供我们的生态系夥伴有关策略开发的协助，藉此减缓随机表面缺陷。我们目前持续投入的其中一项研究聚焦优化光阻剂的性能，在尽可能不影响随机损坏的情况下降低剂量与良率的比例，这点我们正在与光阻剂业界紧密合作。」

这些研发成果将在国际光电工程学会（SPIE）先进微影成形技术会议的两篇论文中发表。