半导体制造技术突破 - Imec成功制造出间距为16nm的钌(Ru)线，平均电阻低至656W/µm [2] - 16nm间距金属线采用半镶嵌集成流程制造，针对成本效益优化，适用于A7及更高技术节点的局部互连金属层 [2] - 钌半镶嵌工艺最初由IMEC提出，旨在解决金属间距小于20纳米时Cu双镶嵌工艺的电阻-电容延迟问题 [2] - 2022年imec首次展示18nm金属间距的直接蚀刻低电阻Ru线，并扩展至使用完全自对准通孔的双金属级模块 [2] 技术细节与性能 - 40%的16纳米间距钌线结构已达到电阻目标，相当于8纳米宽的局部互连 [4] - 在18-22纳米间距范围内，获得90%及更高的全晶圆良率 [4] - 半镶嵌集成流程依赖改进的基于EUV的自对准双重图案化方法和钌的直接蚀刻 [4] - 集成流程三个关键要素：廉价氧化物/氮化物基材料、图案反转步骤结合优化SiO2间隙填充、改进的Ru蚀刻步骤 [4] 未来发展与应用 - imec着眼于未来几代技术，探讨半镶嵌工艺流程的进一步优化和新集成方案 [6] - imec展示了基于柱状结构的FSAV方法进展，对扩展到双金属层方案至关重要 [6] - 实验演示外延生长的25纳米钌薄膜，实现电阻率更低的互连，接近钌在薄膜状态下的体电阻率 [6]