В следующем году Минпромторг рассчитывает получить отечественный литограф для изготовления микросхем по технологии 350 нанометров, а к 2026 году – опытный.
То, что нано!
РОСНАНО инвестирует в безмасочную литографию с разрешением до 10 нм. Росатом и Академия наук разработают мощный фотолитограф для производства микроэлектроники. Об этом рассказал научный руководитель Национального центра физики и математики (НЦФМ, г. Саров, Нижегородская область), академик РАН Александр Сергеев в. Во-первых, в индустрии микроэлектроники используется 2 основных вида литографии: фотолитография и электронно-лучевая.
В России синтезировали материалы позволяющие развивать технологии литографии
Но выход обнаружился:) Оказалось, что в России есть запатентованные наработки, которые можно применить, например, в безмасочной рентгеновской литографии, а эта технология позволяет печатать небольшие серии процессоров по умеренной себестоимости. Производство российского литографа для топологии 350 нанометров начнется уже в следующем году. Оборудование для выпуска чипов с топологией 130 нанометров — в 2026 году. Контракты предусматривают разработку фотолитографов, оперирующих пластинами диаметром 150 мм и 200 мм, последний будет основным размером, 150мм — опцией. Все наши основные фабрики работают на пластинах в 200 мм.
Микрореволюция: производство чипов может стать дешевле в 10 раз
Сейчас в России в промышленных масштабах могут работать с микроструктурами только более 65 нанометров (в основном 90 нм и более). Литография воспроизводит полный план города, который вы собираетесь строить, в масштабе. С помощью нее можно нарисовать полностью всю схему коммуникаций — какие трубы будут проложены, где будут протянуты электрические провода. В консорциуме с институтами Российской академии наук по программе импортозамещения резидент ОЭЗ Москвы занимается разработками и анализом высокочистых химических реактивов для отечественной промышленности.
В РГБ проходит выставка «„Сам“ + „камень“ + „пишу“: автолитография в книге советского периода»
Субсидии будут выделяться в рамках государственной программы «Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности». Мишустин отметил, что «благодаря такой помощи в ближайшие семь лет появится не менее 150 тыс. Недавно сообщалось также, что после введения рядом стран антироссийских санкций Минпромторг предложил направить 70—100 млрд руб. Кстати, в этом контексте отнюдь не случайным выглядит то, что новым президентом Российской академии наук 20 сентября 2022 года был выбран академик Геннадий Красников, специалист именно в прикладной науке, в полупроводниковых технологиях. Не литографией единой И все-таки насколько реальна «литографическая» революция, которую вроде бы уверенно прогнозируют в Институте прикладной физики РАН: «В 2024 году должна быть готова «альфа-машина». Уже с этого момента установка станет рабочим оборудованием и будет рассчитана на проведение полного цикла операций». Что касается технологии. Предполагается, что предложено некое замечательное изобретение, позволяющее перепрыгнуть через несколько поколений литографической техники. В основе — отказ от ультрафиолета и использование рентгеновского излучения.
Наиболее близкая аналогия здесь — авиация, боинги и аэробусы. Такого рода самолеты производят всего две компании мира — Boinge и Airbus. А литографическое оборудование — всего одна компания в мире. И поэтому утверждение, что мы готовы это сделать — не важно за сколько лет, — равносильно тому, как если бы мы сказали, что сейчас можем сделать машины, которые будут соответствовать нынешним поколениям самолетов Boinge и Airbus, но они будут на ионных двигателях летать… Если кто-то не делал такие самолеты ни прошлого, ни позапрошлого поколения, но обещает, что сделает самолет будущего поколения, двигатель у которого будет не реактивный, а ионный… На это можно только пожать плечами». По мнению эксперта «НГ», с технологической точки зрения производители могут обещать что угодно, однако законы технической реальности быстро приземляют полет фантазии. И пример замечательной эйндховенской компании ASML, на литографическом оборудовании которой сегодня работает весь полупроводниковый мир, в этом смысле более чем доказательный. И они создавали это — технологию «экстремальный ультрафиолет», EUV, — 10 лет. Одна такая литографическая машина стоит 150 млн долл.
Сама «машинка» отгружается заказчику на 20 грузовиках, четыре боинга ее транспортируют. Количество различных запатентованных технологий, помимо самого ЕUV, составляет 250. При этом собираются эти «машинки» в уникально чистых помещениях: это самые чистые сейчас помещения в мире — в 10 тыс. Не надо забывать и о логистике производственного процесса: из чего все это литографическое оборудование состоит. Собственно литография — это всего лишь один из примерно 50 этапов технологических производств. Но проблема заключается в том, что надо заводы строить по производству микросхем, а не просто литографические машины. Ведь литография только позволяет «нарисовать» вафлю. А дальше нужны заводы.
Литографическое оборудование не производит микросхем», — напоминает Сергей Карелов. И тут вступают в игру геополитические расчеты. И эти микросхемы они делают на голландских литографических EUV-машинах. Вопрос — какова стоимость этого переноса?
Литография микросхем в отечественном производстве На данный момент ни одна из компаний производителей EUV-оборудования не может осуществить его поставку в Россию. Но и до этого запрета приобрести подобные машины смогли только 2 предприятия «Микрон» и «Ангстерм-Т». Оба завода обладают возможностями с техпроцессом 130 — 65 нм, хотя линия на зеленоградском АО «Ангстрем» пока заморожена. Однако по заданию Минпромторга ведутся разработки своих собственных фотолитографических машин. Для реализации этих задач необходимо пройти 2 этапа, с топологией каждого 350 и 130 нм. Чтобы работать в диапазоне 40 — 28 нм, необходимы уже другие технологии. Пока ученые получили лишь экспериментальные образцы рентгеновских генераторов, масок и прототипов микроскопа, работающих в диапазоне EUV.
Кремниевые наноиглы, которые были получены благодаря авторской технологии учёных Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого СПбПУ , позволят увеличить срок службы рентгеновских аппаратов в 10—50 раз. Исследование опубликовано в Scientific Reports. В настоящее время в высокотехнологичных портативных устройствах, медоборудовании и электронике используют наноструктуры, получение которых остается трудоёмким и дорогостоящим процессом. По словам сотрудников университета, например, установка для формирования высококачественных нанокомпонентов методом фотолитографии в глубоком ультрафиолете стоит около 13 млрд рублей, а изготавливает её лишь одна зарубежная фирма. Отмечается, что в вузе разработали собственную технологию для формирования кремниевых монолитных структур, которая заключается в сочетании безмасочной наносферной литографии и плазмохимического травления при «комнатной» температуре.
Полоски там такие же — 12-13 нм. Сейчас уже под понятием технологии понимается другое. А именно: если вы возьмете площадку 12х12 нм, на ней построите 4 транзистора, то у вас будет чип 3 нм. С использованием технологии многократного экспонирования получены минимальные размеры 8-9 нм. На «Микроне» технология 180—130 нм, говорится о 90 нм. Это именно рисование. То есть по разрешению литографии мы отстаем на порядок, а по плотности двумерного рисунка на два порядка. Не только сами литографы не продавали, но даже материалы, которые нужны для производства чипов. Они решают проблемы, которые кажутся неразрешимыми. Но, конечно, необходимо создавать собственное оборудование. Нам было это очевидно и раньше. Мы в «нулевых» годах об этом непрерывно говорили. Но ответ был один: «Все купим». Сейчас — большие надежды на китайцев. Правда, у них самих нет налаженного производства современных литографов. То есть, ситуация критическая. Япония ведь не смогла… — Это вопрос серьезный. Но история России показывает, что в критической ситуации и бомба, и ракета была сделана исключительно отечественными специалистами. Нужна только политическая воля. Именно вы и ваши сотрудники можете сделать первый отечественный литограф? Но мы действительно понимаем, как нужно эту работу делать. Кроме того, мы тоже вносили свой вклад. У нас больше сотни публикаций, причем большинство в зарубежных журналах, со специалистами ASML больше двадцати совместных патентов. Поскольку мы понимаем в этой теме, мы видим, где можем обойти проблемы, над которыми ASML бился десятилетиями.
Литограф для микросхем
| Российский рентгеновский фотолитограф для производства микроэлектроники разработают Росатом и РАН | Сейчас в России в промышленных масштабах могут работать с микроструктурами только более 65 нанометров (в основном 90 нм и более). |
| Путь к сердцу полупроводниковой фабрики: какие литографы доступны России? - | Так, накануне стало известно о том, что нижегородские учёные из Института прикладной физики Российской академии наук(ИПФ РАН) создали первый тестовый сканер, способный выпускать 7нм продукцию. |
| Россия опять сможет создать передовой литограф для печати микросхем в перспективе | «В Институте прикладной физики Российской академии наук (ИПФ РАН) ведется разработка первой отечественной установки литографии для производства микроэлектроники по современным технологическим процессам. |
| Чиповая ситуация / / Независимая газета | Учёный рассказал RT о созданном в России оборудовании для выпуска наноструктур. |
| Фотолитография с пятнадцатилетним опозданием | Фоторезист – это светочувствительный полимерный материал, который наносят на кремниевую пластину в ходе процесса фотолитографии. С его помощью на поверхности обрабатываемой детали формируются выделенные участки для дальнейшего травления или легирования. |
То, что нано!
По его словам, поддержка прежде всего «нацелена на создание широкой линейки программно-аппаратных решений для всех сфер применения». Электронная литография — основная часть технологического процесса изготовления микросхем. Состоит в нанесении пучком электронов «изображения», топологии микросхемы на поверхности полупроводника, который после дальнейшей, тоже чрезвычайно сложной, обработки станет чипом, готовым к использованию в электронных устройствах. Технология изготовления микросхем различается по размеру логических элементов схемы, которые способен обеспечить литограф.
Япония ведь не смогла… — Это вопрос серьезный. Но история России показывает, что в критической ситуации и бомба, и ракета была сделана исключительно отечественными специалистами. Нужна только политическая воля. Именно вы и ваши сотрудники можете сделать первый отечественный литограф? Но мы действительно понимаем, как нужно эту работу делать.
Кроме того, мы тоже вносили свой вклад. У нас больше сотни публикаций, причем большинство в зарубежных журналах, со специалистами ASML больше двадцати совместных патентов. Поскольку мы понимаем в этой теме, мы видим, где можем обойти проблемы, над которыми ASML бился десятилетиями. Но мы в научной кооперации с НЦФМ представили «дорожную карту» развития отечественной литографии. В рамках этой «дорожной карты» на первый этап — создание критических технологий рентгеновской литографии — мы выделяем 2 года. Это значит, что альфа-машина будет создана в течение двух лет после начала работ. На ней мы надеемся получить через два года разрешение проекционного объектива сразу 32-28 нм. Мы протестируем все основные элементы литографа уже в реальном масштабе.
Это короткий срок, но мы это сделаем. Второй этап — еще два года — создание бета-машины, уже ориентированной на массовое производство, рисование чипов. У нее разрешение тоже будет на уровне до 28 нм. В ASML интеграция от машины до производства заняла шесть лет примерно. Предполагается, что эта машина пройдет все этапы интеграции в линейке, где-то будет использоваться, может быть, а к 2030 году уже начнется выпуск рабочих литографов. Этот литограф сможет выпускать чипы 28 нм, а потом 14 нм и 12 нм. То есть, это вполне современные размеры. Поделиться: Подписывайтесь на «Газету.
Ru» в Дзен и Telegram.
Эффективность синтеза удалось улучшить благодаря внедрению методов микроэлектроники и фотолитографии", - говорится в публикации. Они часто применяются в биохимии, генной инженерии и молекулярной биологии. Синтетические олигонуклеотиды используют для изучения нуклеиновых кислот, создания диагностических систем и терапевтических препаратов.
Синтез олигонуклеодитов проходит в автоматическом синтезаторе, который добавляет нуклеотиды в нужном порядке к растущей молекулярной цепи. Первое нуклеотидное звено фрагмента ДНК или РНК присоединяют к плоской поверхности, при этом, чтобы пришить к нуклеотиду следующее звено цепи, необходимо убрать так называемую фотолабильную группу - это делается с помощью ультрафиолета.
В ней излучение лазера изначально делится на 5 лучей мощностью 4 кВт каждый. Оптическую установку собрали и протестировали в Аахене, затем она была передана партнерам по проекту в Японии. Несмотря на то, что процесс развертывания пришелся на локдауны, которые вводили в связи с так называемой «пандемией», запуск в эксплуатацию в режиме видеоконференции прошел без особых проблем.
Система отработала как и должна была, вплоть до планового завершения проекта. Институт уже производил кристаллы оксида галлия диаметром до 12 мм, используя маломощные лазеры. Новая система мощностью 20 кВт, как ожидается, позволит значительно нарастить диаметр кристаллов. После ввода ее в эксплуатацию и первоначальных испытаний по плавке сырья из оксида галлия, AIST провела эксперименты по выращиванию кристаллов. Результаты этих исследований еще не были опубликованы, но уже можно сказать, что японцам удалось вырастить кристаллы диаметром до 30 мм - самые крупные кристаллы оксида галлия, когда-либо полученные с помощью бестигельного процесса.
В РГБ проходит выставка «„Сам“ + „камень“ + „пишу“: автолитография в книге советского периода»
Если кратко, то шероховатости на каждом таком изделии не должны превышать 1 нм. Разумеется, фотолитография возможна только в условиях глубокого вакуума, что создает дополнительные сложности и разработчикам, и технологам. Контракты предусматривают разработку фотолитографов, оперирующих пластинами диаметром 150 мм и 200 мм, последний будет основным размером, 150мм — опцией. Все наши основные фабрики работают на пластинах в 200 мм. Изобретатели продолжают совершенствовать созданный ими комплекс для литографии. В частности, они намерены оснастить обе входящие в его состав установки искусственным интеллектом, не уточняя, какие именно задачи он будет решать. В России такое оборудование создают несколько предприятий. Одно из них — Зеленоградский нанотехнологический центр, который в 2021 году выиграл контракт стоимостью 5,7 млрд на создание фотолитографической установки. России жизненно необходим свой фотолитограф не в конце текущего тысячелетия, а уже через два-три года. Если бы Россия в один миг создала оборудование, превосходящее иностранные аналоги, это стало бы откровенной издевкой над лидерами рынка, которые потратили на разработку технологии масочной литографии более 30 лет и триллионы долларов.
В России разработали проект литографа для производства микросхем
При этом чем меньше длина волны излучения, тем более эффективные микросхемы можно производить с помощью такого литографа. Теперь специалисты Института физики микроструктур создали проект первого в России литографа, работающего в диапазоне 11,2 нм рентгеновские лучи. У нас есть экспериментальные результаты, указывающие на перспективы создания такого источника излучения на основе ксенона. Под него была разработана оптика с высоким коэффициентом отражения — рутениево-бериллиевые зеркала. В составе зеркальной оптической схемы литографа она будет примерно в 1,5 раза эффективнее того, что создано в зарубежных компаниях», — рассказал физик Николай Чхало, работающий над проектом.
На ней расположено примерно 800 000 микрозеркал. Каждое зеркало может отразить ультрафиолет на подложку, где идет синтез. Поэтому теоретически мы способны создавать даже 800 тыс. Но не делаем этого, потому что в настоящее время не существует совершенной оптики, которая бы передавала сигнал, не засвечивая параллельные ячейки", - отмечает исследователь. Дальше ученые планируют совершенствовать синтезатор и развивать сотрудничество с крупными центрами в сферах биобезопасности, персонализированной медицины, генной инженерии.
Эти литографы нужны нам для масштабирования имеющихся производств микроконтроллеров и других чипов, для которых такая топологическая норма является нормальной. К слову, такой микроэлектроники очень много, и эту нишу важно заполнить своим оборудованием. В перспективе, возможно доработать эти машины до топологических норм 90 нм, что, вероятно, в дальнейшем и планируется сделать, поскольку в настоящее время уже осуществляются ОКР «Разработка и освоение в производстве генератора изображений и технологического процесса формирования топологических структур на фотошаблонах в обеспечение производства ИС с топологическими нормами 90-65 нм», шифр «Прогресс-ГИФ» и ОКР «Разработка и освоение в производстве установки и технологического процесса контроля топологического рисунка ФШ с технологическими нормами уровня 90-65 нм на соответствие проектным данным», шифр «Прогресс-КТФ». Во-вторых, разрабатывается бесфотошаблонный т. В мировой классификации это диапазон EUV — экстремального ультрафиолета самый конец ультрафиолетового диапазона , а в российской традиции это рентгеновский диапазон самое его начало. На этом литографе планируется печатать ограниченные партии процессоров по топологическим нормам 28 нм. Фотошаблон для классического литографа рентгеновского диапазона очень сложен для изготовления, потому что он работает не на просвет, как в обычных литографах ультрафиолетового диапазона, а как зеркало особенности рентгеновской оптики , а зеркало для рентгена — это многослойная конструкция, дефекты внутри которой трудно контролировать. Поэтому использование вместо таких фотошаблонов одну конструкцию на все случаи жизни из управляемых микрозеркал хотя и уменьшает производительность в 30-100 раз, зато удешевляет себестоимость одного процессора в партиях до 50 тысяч штук. В-третьих, недавно предложен перспективный высокопроизводительный очевидно, не безмасочный, а классический рентгеновский литограф с излучением на длине волны 11,24 нм. В своей первой версии он будет ориентирован на топологические нормы 28 нм с перспективой модернизации до 10 нм и тоньше. С одной стороны, технологическая норма 28 нм — это тот минимум, который необходим сегодня для производства массовых российских микропроцессоров, а с другой — эта относительно грубая технология снижает требования к точности совмещения и к дефектам масок, что сегодня пока ещё является проблемой для нас. Проект этого литографа возник в прошлом 2022-м году, в тот момент, когда стало понятно, что нам нужно теперь производить микропроцессоры в больших объёмах сотни тысяч и миллионы , а не просто в объёмах нескольких десятков тысяч штук.
Границы получаются нечеткими, неровными. Это - одна из ключевых проблем создания чипов. В России оборудование для литографии раньше вообще не производилось. Сейчас в нашей стране в промышленных масштабах могут работать с микроструктурами более 65 нанометров. Для понимания — это в десять с лишним тысяч раз меньше миллиметра. Такие изделия подходят для нужд космической и военной промышленности, элементов силовой электроники, но уже не годятся для современных компьютеров, смартфонов, серверов, искусственного интеллекта. Лидеры отрасли потребительской микроэлектроники вплотную подошли к показателю в 7 нм — в 200 тыс. Это близко к теоретическому пределу — дальнейшее уменьшение - до 1-2 нм - уже является не реальным уменьшением размера элементов, которые находятся в одной плоскости, а созданием «слоеного пирога» - транзисторы можно будет расположить только один над другим. Отставание нашей страны в этом направлении объяснимо - в России оборудование для литографии раньше вообще не производилось. Несмотря на то, что значительная часть микроэлектроники, в том числе автомобильной, космической, индустриальной производится по нормам 360-65 нм, то есть критических последствий в ближайшее время это отставание не вызовет, в длительной перспективе оно будет создавать все больше ограничений для отечественного приборостроения, развития промышленности и науки. Схема демонстрационного стенда. Демо-версия Поняв основные моменты, мы можем вернуться к представленной участникам форума разработке. Нижегородские физики, инженеры и конструкторы остановили свой выбор на рентгеновском источнике излучения. У него есть преимущества перед более распространенной фотолитографией, использующий ультрафиолет. Особенно когда речь идет о работе с участками сверхмалого размера — порядка 14 нм и меньше. Есть, правда, с ним и дополнительные трудности. Так, рентгеновское излучение требует принципиально иной, совершенной оптики. Поверхность ее элементов должна быть гладкой до атома. Без преувеличения: допустимая шероховатости не может превышать 1 Ангстрема — это одна десятимиллионная доля миллиметра. Еще одна сложность — сам источник излучения. Он должен быть одновременно мощным и очень «точным»: излучать строго ту длину волны, которая нужна для работы - до сотых нанометра. К тому же, источник излучения не должен загрязнять зону, где идут рабочие процессы.
Россия опять сможет создать передовой литограф для печати микросхем в перспективе
| Россия опять сможет создать передовой литограф для печати микросхем в перспективе | Если кратко, то шероховатости на каждом таком изделии не должны превышать 1 нм. Разумеется, фотолитография возможна только в условиях глубокого вакуума, что создает дополнительные сложности и разработчикам, и технологам. |
| То, что нано! | Новости партнеров на РБК+ Нижний Новгород | ФОТОЛИТОГРАФИЯ (от фото и литография) в микроэлектронике, способ формирования рельефного рисунка заданной топологии в слое металла, диэлектрика или полупроводника в процессе изготовления интегральных схем. |
В России разработали проект литографа для производства микросхем
Гнаться за ASML с их супертонкими нормами 7-5 нм и ниже — глупость. Никто в мире не может. Поэтому взяли такие нормы, которые мы сможем потянуть. К тому же, продукты по этим нормам будут оставаться актуальными еще очень долго, особенно для стратегически важных областей. Туда в помещение никого не пускают, там повышенный класс чистоты.
Очень грамотно еще и то, что разработка будет идти в два этапа: сначала 350 нм, а потом 130 нм. Ну а потом можно и о более современных нормах подумать, например, 40-28 нм, правда там нужны будут уже совершенно другие технологии. Кстати, литографическое оборудование в России никогда не производилось. Советские машины «Планара» до сих пор работают, например, на зеленоградском «Ангстреме».
Об этом сообщает пресс-служба НЦФМ. Современные чипы производятся методом фотолитографии. В общем виде на подложку наносят материал, после чего «светят» на него видимым светом, УФ или рентгеновским излучением через специальную маску с узором из отверстий. Под действием излучения материал меняет свойства, и все, что не было проэкспонировано, смывается. Таким образом слой за слоем создается сложное переплетение микроскопических электронных элементов.
Нам в первую очередь нужен переход на собственные процессы, освоение новых проектных норм, собственное приборостроение, инжиниринг, материалы, поэтому собственный путь тут неизбежен. Фактически мы стараемся балансировать между простотой и производительностью», — говорит заместитель директора Института физики микроструктур РАН по научно-технологическому развитию Николай Чхало. По сравнению, например, с литографами ведущего мирового производителя из Нидерландов - ASML, в нижегородской модели источник излучения в разы компактнее и чище в работе, что в конечном итоге значительно влияет на стоимость, размеры и сложность оборудования. Оптическая же система демонстратора, произведенная в ИФМ РАН, вообще превосходит все аналоги, существующие в мире на сегодняшний день. В итоге, как ожидают ученые, при равной мощности источника излучения нижегородская установка — уже не демо-, а полностью рабочая - будет в 1,5-2 раза эффективнее голландской. И основания для таких прогнозов есть: уже благодаря одному только демонстратору получены отдельные изображения на подложках с разрешением до предельных 7 нм. В трех шагах от будущего Промышленный образец литографа планируется создать уже через шесть лет. Прежде, как и в случае с любыми другими высокотехнологичными разработками, предстоит преодолеть несколько этапов, постепенно внедряя элементы автоматизации, наращивая мощность источника, усложняя оптическую схему. Шаг первый К 2024 году должна быть разработана альфа-машина. По сути уже с этого момента установка станет рабочим оборудованием и будет рассчитана на проведение полного цикла операций. Однако упор на этом этапе будет сделан не на высокую скорость ее работы или разрешение, а на полноценную реализацию всех систем. Однако и этого должно быть достаточно, чтобы разработка стала привлекательной для инвесторов и фабрик, особенно с учетом конкурентной стоимости самой установки и её обслуживания. Шаг второй К 2026 году альфу должна сменить бета. Все системы будут улучшены и усложнены, увеличится разрешение, повысится производительность, многие операции будут роботизированы. Установку уже можно будет применять на масштабных производствах, что и будет сделано — на этом рубеже важно интегрировать ее в реальные технологические процессы и отладить, «подтянув» соответствующее оборудование для других этапов производства. Шаг третий На финальном этапе развития литограф приобретет более мощный источник излучения, улучшенные системы позиционирования и подачи, станет работать быстро и точно. Это должно случится уже в 2028 году. Рождение собственного производства сверхточного современного литографа в России не локальное достижение, а без преувеличения - событие планетарного масштаба. За такими технологиями, да и просто за покупкой подобного оборудования буквально охотятся многие страны мира, например, Китай. Так что без спроса отечественная разработка точно не останется. Более того, после промышленного ее внедрения можно будет со всем основанием говорить не просто об абстрактных лидирующих позициях в сфере создания оборудования для производства важнейших элементов микроэлектроники. Это приближение к полному технологическому суверенитету России и как следствие — исключению многих значимых рисков для национальной безопасности и экономики.
Такие структуры необходимы для работы различного микроэлектронного оборудования. К таким структурам, в частности, относятсянаноиглы, наностолбики и монолитные кремниевые нанотрубки. Плазмохимическое травление осуществляется в основном за счёт физико-химического взаимодействия между свободными атомами, ионами, радикалами и другими частицами, образующимися в плазме, и поверхностными атомами обрабатываемого материала. Также по теме «Основа новых технологий хранения и передачи информации»: российские учёные создали материалы для спиновой электроники Российские учёные разработали новый класс материалов для спиновой электроники, в которой единицей информации будет выступать квантовое... Результаты нашей работы были представлены на форуме «Микроэлектроника-2023», а непосредственно само разработанное и созданное нами технологическое оборудование планируется представить на III конгрессе молодых учёных 28—30 ноября 2023 года. Отмечу, что разработку ведут сотрудники научно-исследовательской лаборатории «Технологии материалов и изделий электронной техники» в рамках реализации программы научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» СПбПУ. В дальнейшем мы также планируем совершенствовать наше оборудование. Таким образом, сформированные нами микро- и наноструктуры являются основой для создания солнечных элементов батарей, панелей, модулей и т. Все остальные проблемы решаются изучением различных источников, применением накопленного опыта и навыков, которые были приобретены ранее при выполнении смежных задач. В целом мы делали каждый узел установок пошагово и на каждом шаге тестировали разработанные и созданные узлы, после чего производили доработку.
Литограф для микросхем
А лицензию на серийное производстве наше государство, которое оплачивает все работы, сможет дать любому из предприятий, кому оно посчитает необходимым». Другим важным элементом фотолитографа является лазер на длину волны 193 нм, общепринятую в таких степперах. ЗНТЦ заказывает такой лазер у российской компании Lassard, ведущего российского производителя лазеров и лазерного оборудования. Выбор в качестве ближайшей цели создание фотолитографа, рассчитанного на проектные нормы 130 нм не случаен. Дело в том, что на рынке ЭКБ и сейчас, и, по мнению Анатолия Ковалева, еще довольно долгие годы будет преобладать потребность в оборудовании, рассчитанном на реализацию технологий от 250 до 90 нм. Потому что делать контроллеры, силовую или автомобильную электронику на субнанометровых разрешениях 28 нанометров и менее, конечно, никакого смысла не имеет. На этих размерах делают процессоры, память. Все остальное в районе 90, 130, 180 нанометров.
Поэтому такое оборудование точно будет востребовано». Разработку и производство самых современных фотолитографов следующего поколения, так называемых EUV-установок extreme ultraviolet lithography , рассчитанных на достижение проектных норм менее 10 нм, осуществляет в мире только одна компания — голландская ASMLithography На 130 нм компания останавливаться не собирается. Как рассказал Анатолий Ковалев, «следующая наша цель — это 90 и 65 нанометров. Для длины волны лазера 193 нанометра — это предел. Для меньших проектных норм нужны уже другие решения». Мы поинтересовались потребностью в таких установках. Им по пятнадцать лет, а некоторым и двадцать.
А их нужно достаточно регулярно менять. Вот уже сорок машин нужно заменить. В настоящее время, как рассказал нам Николай Дюжев, деятельность ЦКП охватывает широкий спектр научных направлений, из которых по меньшей мере три имеют прямое отношение к разработке фотолитографа. Решение взяться за разработку фотолитографа, рассчитанного на 28 нм и менее, причем уникальной конструкции, основывается, как отметил Николай Дюжев, на проведенных в ЦКП нескольких НИОКР, в рамках которых были разработаны экспериментальные и теоретические основы и ключевые технологии, необходимые для создания такого фотолитографа. В частности, ЦКП участвовал в разработке с длинным названием «Разработка источника мягкого рентгеновского излучения на основе матрицы микрофокусных рентгеновских трубок для безмасочного литографа с разрешением лучше 10 нм», в рамках которой были проработаны многие решения, необходимые для создания литографа. Эти работы, как пояснил Дюжев, были проведены совместно с уже упомянутым коллективом сотрудников Института физики микроструктур из Нижнего Новгорода во главе с Николаем Чхало. Этот коллектив, как мы уже отметили выше, уже несколько лет назад разработал проект и создал демонстратор безмасочного рентгеновского нанолитографа на основе МОЭМС.
Выбор такого типа конструкции фотолитографа на принципах безмасочной фотолитографии с использованием динамической маски на основе МОЭМС обусловлен в том числе тем, что из-за высокой стоимости оборудования, дороговизны масок, сложной и дорогостоящей инфраструктуры проекционная фотолитография обоих типов становится конкурентоспособной только при массовом производстве, которое достигает десятков миллионов чипов в год. Иными словами, для этой технологии требуется глобальный рынок. Разрешение 14 нм и менее, уже несколько лет назад достигнутое в массовом производстве, является результатом применения EUV- фотолитографии на длине волны 13,5 нм. Проблема при создании установок для EUV-литографии состоит в том, что на этой длине волны нельзя использовать традиционные источники света и традиционную оптику Как сказано в техническом задании на НИР, целью его выполнения является экспериментальная проверка основных технологических решений в области безмасочной рентгеновской нанолитографии: изготовление и экспериментальное исследование макетов динамической маски на основе МОЭМС в двух вариантах: с управлением коэффициентом отражения рентгеновского излучения и с управлением коэффициентом пропускания рентгеновского излучения. В первом случае в качестве источника излучения предполагается использовать источник на основе паров олова о нем мы рассказали выше , который разрабатывает ООО «ЭУФ Лабс» из Троицка во главе с тем же Константином Кошелевым. Во втором предполагается использовать источник синхротронного излучения синхротрон Научно-исследовательского института физических проблем им. Лукина в Зеленограде, ранее входившего в состав зеленоградского Научного центра, а ныне входящего в состав Курчатовского института.
Синхротронное излучение — это разновидность рентгеновского излучения с длиной волны от долей ангстрема до инфракрасного излучения, что, собственно, и позволяет использовать его для рентгеновской литографии. История этого синхротрона отражает все перипетии, которые пережила отечественная микроэлектроника. Его начали строить еще в 1984 году, в 1990-е строительство остановилось, но все-таки в 2002 году состоялся его пробный пуск. По предложению президента Курчатовского института Михаила Ковальчука на базе этого синхротрона создается Центр новых технологий, одним из предназначений которого является решение задач рентгенолитографии.
Ну а отечественные решения обеспечат способность производить микроэлектронные устройства независимо от внешних обстоятельств и настроения действующего президента США. В бюджете на 2024 год заложено 211. Несмотря на амбициозные планы, у экспертов есть сомнения по поводу сроков построения индустрии по производству аппаратуры для производства микросхем.
Проблема в том, что у многих предприятий нет достаточного числа сотрудников, способных разработать технологический процесс таких установок, поскольку негде взять учёных с достаточными знаниями в области практической физики. Пока же в России освоена технология производства чипов по 65-нм нормам, но современные литографические комплексы в стране пока не производятся. Это значит, что речь идёт об импортных установках, более совершенные аналоги которых закупают Intel, TSMC и другие полупроводниковые гиганты. Что до России, то существует национальная программа, рассчитанная до 2030 года. Ставятся амбициозные планы, но реализация может сильно пострадать из-за санкций.
В устройствах AMSL лазер испаряет олово, рентгеновское излучение получившейся плазмы используется для фотолитографии.
Альтернативный российский проект будет использовать для фокусировки излучения разработанные в российских институтах рентгеновские зеркала. По оценке академика, через два года может получиться литографическая система с мощностью, которая в разы превосходит те, что делает AMSL.
Мы должны показать, что система работает надежно, пройдет все испытания и метрологические тесты. Если эта работа завершится успешно, за ним последует опытно-конструкторский проект по созданию литографической установки», — говорит доктор технических наук, профессор, проректор по научной работе МИЭТ Сергей Александрович Гаврилов. Проект реализуется до конца 2022 года по заказу Министерства промышленности и торговли Российской Федерации в рамках государственной программы «Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности». Использовать рентгеновскую оптику, созданную в Нижнем Новгороде, для реализации литографических процессов было предложено еще в 1980-е годы, когда строился ЦКП «Синхротрон» в Зеленограде.
Разработка номер два
- Россия планирует разработать собственные литографы для печати микросхем – Минпромторг
- То, что нано!
- Форма успешно отправлена!
- Похожие статьи
- Российский рентгеновский фотолитограф для производства микроэлектроники разработают Росатом и РАН
- Установки электронной литографии
Россия создаст собственную литографию и за 7 лет освоит выпуск 14 нм чипов
В устройствах AMSL лазер испаряет олово, рентгеновское излучение получившейся плазмы используется для фотолитографии. Альтернативный российский проект будет использовать для фокусировки излучения разработанные в российских институтах рентгеновские зеркала. Но выход обнаружился:) Оказалось, что в России есть запатентованные наработки, которые можно применить, например, в безмасочной рентгеновской литографии, а эта технология позволяет печатать небольшие серии процессоров по умеренной себестоимости. МИЭТ, основываясь на российских разработках, получил госконтракт стоимостью 670 млн рублей на создание технологии и макетов масок, техзадание и техническо-экономическое обоснование первого образца литографа. Все работы планируют завершить в ноябре этого года. БЕЗМАСОЧНАЯ ЛИТОГРАФИЯ. Главная. Безмасочная литография. Все. Средства контроля.