【技術(shù)背景】

在5nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)，邏輯縮放面臨關(guān)鍵挑戰(zhàn)。邏輯單元面積由金屬間距（MP）、接觸柵極間距（CPP）和軌道高度共同決定。其中，柵極間距決定X維度尺寸，金屬間距與軌道高度決定Y維度尺寸。隨著工藝節(jié)點(diǎn)微縮至N7和N5，圖形化技術(shù)面臨"懸崖效應(yīng)"，需要在成本與面積之間進(jìn)行權(quán)衡。

兩種圖形化方案對(duì)比

??SAQP（自對(duì)準(zhǔn)四重圖形化）方案??采用193i光刻技術(shù)，通過(guò)簡(jiǎn)單的線條和切割工藝實(shí)現(xiàn)。其優(yōu)勢(shì)包括良好的關(guān)鍵尺寸均勻性和可變性控制，金屬均勻性優(yōu)異，有利于化學(xué)機(jī)械拋光。然而，該方法需要大量虛擬填充，導(dǎo)致活性網(wǎng)絡(luò)與虛擬網(wǎng)絡(luò)間耦合電容增加，對(duì)功耗性能產(chǎn)生負(fù)面影響。在24nm金屬間距下，193i需要4-5層切割掩模，而EUV僅需1層。

??EUV（極紫外）光刻方案??能夠直接打印設(shè)計(jì)目標(biāo)意圖，無(wú)需虛擬填充，避免了額外的電容問(wèn)題。但EUV面臨線邊緣粗糙度導(dǎo)致的CDU較差問(wèn)題，且目前主要適用于24-26nm的一維圖形化。該技術(shù)的大規(guī)模生產(chǎn)可用性仍是關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

業(yè)界需要同時(shí)為EUV和193i解決方案做好準(zhǔn)備。SAQP方案可能因虛擬填充帶來(lái)的功耗性能影響而受到限制，而EUV的大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)間表將決定其應(yīng)用進(jìn)程。設(shè)計(jì)-技術(shù)協(xié)同優(yōu)化變得愈發(fā)重要，需要通過(guò)硅驗(yàn)證數(shù)據(jù)來(lái)指導(dǎo)技術(shù)路線選擇，最終實(shí)現(xiàn)功率、性能和成本的最佳平衡。

文檔基于IMEC在2016年SPIE會(huì)議上的發(fā)表內(nèi)容，展示了5nm節(jié)點(diǎn)前沿技術(shù)研究的初步成果