Лого Сделано у нас
18

Рентгеновская фотолитография в России

На заре микроэлектроники, еще в 1965 году, один из создателей корпорации Intel Гордон Мур высказал предположение, которое впоследствии назвали законом Мура: число транзисторов на кристалле будет удваиваться каждые полтора-два года, а их размеры — с той же скоростью уменьшаться. И если в 1971 году проектные нормы производства микросхем были 10 мкм, то сейчас речь идет о размерах меньше 20 нм.

Ключевой технологией, обеспечивающей достижение этих результатов, является фотолитография. Фотолитографическое оборудование — одно из самых сложных, точных и дорогих в машиностроении. Цена таких установок выросла с десятков тысяч долларов до десятков миллионов.

  • Ведущий научный сотрудник Института спектроскопии РАН Константин Кошелев
  • Ведущий научный сотрудник Института спектроскопии РАН Константин Кошелев

В последние годы голландская компания ASMLithography разработала фотолитографическое оборудование на длине волны 193 нм с разрешением 32 нм, которое испытывается в Intel и в тайваньской компании TSMC. Однако возможность дальнейшего кардинального уменьшения проектных норм при длине волны источника 193 нм у многих специалистов вызывает сомнения.

Еще в начале 1990-х возникла идея создавать оптическую литографию на длине волны 13,5 нм — это диапазон мягкого рентгена или экстремального ультрафиолета (extreme ultraviolet, EUV). Такая длина волны была выбрана потому, что создать эффективные источники излучения и оптику в диапазоне от 193 до 13,5 нм оказалось невозможно. Проблема в том, что на длине волны 13,5 нм нельзя использовать традиционную преломляющую оптику из-за интенсивного поглощения такого света всеми материалами. Поэтому в подобных оптических системах используют отражающую рентгенооптику, то есть зеркала с соответствующим интерференционным покрытием. 

  • Оптическая схема EUV-фотолитографа
  • Оптическая схема EUV-фотолитографа

Разработкой оптической системы и ее элементов для фотолитографических установок, работающих на этой длине волны, и прототипа самой установки занимается в Институте физики микроструктур (ИМФ) РАН в Нижнем Новгороде член-корреспондент РАН Николай Салащенко. Источник излучения создается под руководством ведущего научного сотрудника Константина Кошелева в Институте спектроскопии (ИСАН) РАН в подмосковном Троицке. А сверхточными системами позиционирования, которые можно использовать и в фотолитографических установках, занимается «Лаборатория “Амфора”» в Москве. 

Технические и экономические подробности...


  • 0
    Shuhard Shuhard
    08.02.1209:18:12
    Хорошая статья из Эксперта, можно было и всю опубликовать! Они не часто пишут про науку и технику, формат не тот, но зато если пишут то интересно и по делу.
    • 0
      Нет аватара megamashina
      08.02.1220:47:38
      Не стал публиковать всю, так как не знаю, как катом здесь пользоваться.
      • 0
        Нет аватара brat_po_razumu
        08.02.1220:58:44
        Перед тем текстом, который Вы собираетесь спрятать под кат, пишите [cut*] БЕЗ звездочки. Отредактировано: brat_po_razumu~20:59 08.02.2012
  • 0
    Нет аватара estotro
    09.02.1211:00:31
    Наверное лучше перенести в научный блог.
    • 0
      Нет аватара megamashina
      09.02.1212:41:51
      А это никак на всяких трансляциях не отразится? У меня, например, на копии этого поста в livejournal интересный разговор завязался...
      • 0
        Нет аватара estotro
        10.02.1208:03:00
        нет, все комментарии остаются, поменяется только привязка к блогу.
  • 0
    Нет аватара denisrossos
    12.02.1200:16:51
    А какой линейный размер можно будет получить используя такую длинну волны ? Неужто у нас смогут сделать собственную технологию разрешением меньше 32нм ? Это ж круто !
    • 0
      Zveruga Zveruga
      15.02.1217:31:52
      Если воспользоваться экспонированием исходя из того, что при длине волны 193 нм умудряются получать структуры размером 32 нм, то при длине волны 13,5 нм можно будет получить элементы размером 2,2 нм. Отредактировано: Zveruga~17:02 20.02.2012
      • 0
        Нет аватара ewelec
        17.02.1208:28:35
        Немного не так... берите 1/4 длины волны = 3+ нм
  • 0
    Нет аватара ewelec
    17.02.1208:47:26
    А вообще-то в статье описаны 2 тупиковых пути: 1. Получение 13,5 нм "грязной" технологией LCP 2. Механика в системе позиционирования Первое может и должно бы решаться использованием, например, синхротрона. Такое направление разрабатывали уже в 1991 г. Второе - вообще маразм. Как может механический винт гарантировать точность позиционирования при скоростях движения шаблона и пластины 2400/600 см/сек? Какие-такие там автоколебания в операционной системе реального времени? АСМЛ, так, между прочим, гарантирует точность совмещения 1 нм при скоростях (выше) и при остановках/ускорениях. А привнесенные загрязнения от винта? Проблема в упертости разработчиков и в вере в "непоколебимость" собственных разработок. Этим, увы, страдают и в АСМЛ - там наши академики (это реально!, там наши!) ничего, кроме LCP, не видят. Аналогично - по транслированию методов проекционной (теперь, рефракционной)литографии, по сути оптической, в совершенно другой физический мир с другими законами. Есть, например, голографические шаблоны (тоже разработки еще тех годов). Есть даже новые компактные линейные ускорители в Дубне. Кому только это нужно? Наш "исследователи" слишком уж увлеклись защитой собственных кусочков технологий. Далеки они от практического применения )))
    • 0
      Нет аватара megamashina
      17.02.1222:22:26
      Об автоколебаниях попрошу поподробнее...
    • 0
      Zveruga Zveruga
      20.02.1217:07:52
      Подождите, но ведь в статье говорилось о разработке нового способа "магнитного" позиционирования. Там как раз говорится, что механический винт всегда имеет неустранимый люфт, а магнитное позиционирование (не знаю как они это осуществили) постоянную погрешность. Такую, что хоть на сантиметр откати хоть на метр погрешность будет неизменная! Т. е. можно будет производить очень большие объекты ангстремной точности.
Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,