美国科技公司IBM( IBM-US )与半导体设备大厂泛林集团( LRCX-US ) 近日宣布签署一项为期五年的联合研发协议，双方将合作开发面向1 奈米以下逻辑晶片的材料与制程技术，并以高数值孔径(High-NA) 极紫外线(EUV) 光刻技术为核心。这项合作将在美国纽约州奥尔巴尼的NY Creates 奈米技术综合体内、IBM 研究中心进行，被视为推动下一代半导体制程的重要一步。
两家公司表示，此次合作将结合泛林集团在半导体设备与材料技术方面的能力，以及IBM 在先进制程研发领域的技术积累，以加速高NA EUV 技术在未来逻辑晶片制造中的应用。高NA EUV 被认为是推动1 奈米以下节点的重要关键技术，业界普遍视其为延续晶片微缩的重要路径。
IBM 与泛林集团已有超过十年的合作历史，双方曾共同参与7 奈米制程技术开发、奈米片电晶体架构设计，以及早期EUV 制程整合。 2021 年，IBM 正是在这一长期合作基础下，宣布成功研发全球首个2 奈米节点晶片，当时被视为晶片微缩技术的重要里程碑。
根据最新合作协议，双方将利用泛林集团多项设备与技术平台进行制程验证与开发，包括Kiyo 与Akara 刻蚀平台、Striker 与ALTUS Halo 沉积系统，以及Aether 干式光阻技术。研究将集中于奈米片与奈米叠层装置架构，以及背面供电技术的完整制程整合。
在先进光刻技术方面，传统EUV 微影多采用化学放大光阻，这类湿式材料在高NA EUV 设备所要求的更高解析度与更严格公差条件下逐渐面临挑战。泛林集团开发的Aether 技术则采用干式光阻方案，透过气相前驱体沉积方式取代传统旋涂制程，并结合等离子体干式显影技术。
与传统碳基光阻相比，Aether 所使用的金属有机化合物对EUV 光的吸收能力可提高约3 至5 倍，这意味着每片晶圆所需的曝光剂量更低，有助于在先进节点维持单次曝光图案化，避免采用成本更高且流程更复杂的多重图案化技术。
泛林集团今年1 月曾宣布，Aether 干式光阻已被一家领先的记忆体制造商选定为其最先进DRAM 制程的量产设备，但未透露该客户名称。市场普遍认为，这项技术若能成功导入逻辑晶片制程，将进一步提升高NA EUV 的量产可行性。
根据双方发布的联合声明，此次合作的重点之一是解决高NA EUV 图案转移至实际装置层时的「转移良率」问题。 Aether 干式光阻在此方面具备潜在优势，因为其从曝光到蚀刻的制程步骤较少，可降低在极小几何尺寸下发生图案劣化的机率。
此外，奈米片电晶体技术也将是合作的另一核心。奈米片架构透过堆叠多层薄矽片，可在不增加元件占用面积的情况下提升电流驱动能力，被视为下一代逻辑晶片的主流电晶体架构。双方研发团队将建构并验证奈米片与奈米叠层元件的完整制程流程，同时导入背面供电技术，透过从晶圆背面布线供电，释放晶片正面互连层以提升讯号传输效率。
IBM 与泛林集团表示，透过整合高NA EUV 光刻、奈米片电晶体架构以及背面供电技术，未来有望实现更高效能、更高密度的逻辑晶片，并为1 奈米以下节点的量产建立可行路径。公司指出，这些技术能力的结合将有助于确保高NA EUV 图案能以高良率可靠地转移至实际器件层，进一步推动半导体持续微缩与性能提升。
