imec构建全球首个High NA EUV光刻量子点量子比特器件

在全球半导体技术持续突破的背景下，比利时校际微电子研究中心（imec）于本周举行的ITF World国际半导体技术展览会上，发布了一项引人注目的成果：全球首个采用High NA EUV（高数值孔径极紫外）光刻技术制造的量子点量子比特器件。这不仅是High NA EUV技术在基础研究领域的一次重要亮相，也被视为该技术迈向实际工艺集成的首个硬件验证。

▲ 图源：imec

为何这项进展值得关注？关键在于其背后的技术路线。imec所采用的硅量子点自旋量子比特方案，其制造工艺与当前主流的硅基计算机芯片生产流程具备高度的兼容性。这种兼容性为其未来实现工业化量产铺平了道路，是量子计算从实验室走向实际应用的关键一步。

具体来说，该方案通过在栅极层的纳米结构中限制单个电子，利用被捕获电子的自旋状态（上旋或下旋）来编码和存储量子信息。然而，要实现稳定、可靠的量子比特操作，一个核心挑战是如何最大限度地隔离环境噪声的干扰。这就对制造精度提出了极致要求——其中，控制量子比特的各个栅极之间的物理间隙必须被压缩到极小尺度。

而此次突破的核心，正是imec借助ASML的最新一代High NA EUV光刻机，成功地将关键的“通道门-势垒门”间隙缩小至仅6纳米。这个尺度上的精确制造，为提升量子比特的相干时间和操作保真度提供了坚实的物理基础。可以说，正是尖端光刻技术与量子器件设计的结合，才让如此精密的纳米结构得以实现。