Жидкое олово как источник ЭУФ излучения

А. Фертман: «Я бы начал с технологии работы с жидким оловом в источниках экстремального ультрафиолетового излучения для литографии. Литография – планарная технология, заключающаяся в формировании в активночувствительном слое, нанесенном на поверхность подложек, рельефного рисунка и последующего переноса этого рисунка на подложки. Применяется при изготовлении полупроводниковых приборов, интегральных микросхем, а также некоторых сверхпроводниковых наноструктур. Развитие методов проекционной литографии, повышение производительности и разрешающей способности печатающих устройств являются ключевыми направлениями наноиндустрии.

Продолжая развивать основное направление современной проекционной литографии с использованием лазерного излучения на длине волны 193 нм, пионеры индустрии (ASML, Intel, Canon и ряд других) уделяют огромное внимание развитию следующего поколения проекционной литографии с использованием излучения с длиной волны 13,5 нм (Extreme Ultra Violet литография, EUV). Переход в область EUV позволит перейти к разрешениям 22 и менее нанометров, с перспективой достижения разрешения в 16 нм в будущем. Компании-производители литографических машин уже взяли на себя целый ряд обязательств по выпуску установок нового типа.
Ключевая технологическая проблема, которую производителям литографических машин необходимо при этом преодолеть, это источник излучения. Дело в том, что для столь малых размеров необходимо «уйти», сместиться в другую часть спектра (глубокий или экстремальный ультрафиолет) и одной из возможностей является использование излучения атомов олова. Однако при этом необходимо в качестве электродов в разряде применять струи жидкого олова, формирование которых является нетривиальной задачей. Команда компании «ЭУФ-Лабс» во главе с Константином Кошелевым, давно сотрудничает с ASML и активно ведет разработку нового источника излучения. Однако в рамках Сколковского проекта изменился формат работы вместо исследовательских контрактов в результате выполнения которых вся интеллектуальная собственность переходила к заказчику, в данном случае ЭУФ-Лабс получил техническое задание и «мягкие обязательства» по приобретению технологии в случае успеха проекта. А финансирование работ обеспечивают Троицкий наноцентр и Фонд «Сколково». Создание насоса для прокачки жидкого металла было важной инженерной задачей для обеспечения бесперебойной работы источника. Но когда голландцы увидели этот насос в действии, тут же выяснилось, что он является отдельным перспективным продуктом. Интересно, что эта исследовательская команда добилась столь востребованного для ASML результата в основном благодаря своей профессиональной квалификации, а также определенной производственной культуре, которую российская компания внедрила у себя.
----------------------------------
Фемтосекундные лазеры высокой средней мощности для промышленных применений.

Фемтосекундные (продолжительность импульса равна 10 в минус 15-й степени секунды) лазеры уже достаточно активно используются в мире, в том числе и в России. При обработке материалов, в том числе и биотканей, использование сверхкоротких лазерных импульсов, по сравнению с другими типами лазеров, обеспечивает отсутствие теплового воздействия на материал, при этом достигается прецизионно малый «вынос» материала за один лазерный импульс. Такие лазеры находят себе применение, прежде всего в медицине, в частности в офтальмологии, например, один из наших участников компания «Лазер-Спарк» разрабатывает фемтосекундный лазер, чтобы на регулярной основе использовать его для «подрезки» мышцы глаза при офтальмологических операциях.

Развитие коротко-импульсных лазеров происходит сейчас в таком направлении, что они будут постепенно вытеснять длинно-импульсные лазеры с различных рынков и станут широко востребованы, в частности в машиностроении для разного типа обработки материалов. Для промышленного применения необходимо достичь высокого значения средней мощности. Дело в том, что в импульсе (который по определению короткий) содержится огромная пиковая мощность. Но для промышленного применения нужно постоянно поддерживать высокую среднюю мощность. Это позволит использовать прибор, как говорится, в реальном масштабе.

В этом году ядерный кластер получил поддержку от Консультативного научного совета «Сколково», который рекомендовал Фонду поддержать центр прикладных исследований по лазерно-плазменному ускорению. В рамках этого центра фемтосекундные лазеры высокой и средней мощности будут важнейшим элементом новых диагностических систем. Речь идет о создании и использовании компактных мощных рентгеновских источников для медицины, фармацевтики и промышленности.

Сегодня стоимость источников высокой мощности синхротронного излучения (испускаемого заряженными частицами, которые движутся по круговой орбите в электромагнитном поле со скоростями близкими к скорости света) может составлять более миллиарда долларов. Компании, например, фармацевтические, вынуждены подолгу ждать доступа к ним и практически не могут использовать их в повседневных исследованиях. Все эти источники являются государственными, и по правилам они не могут эксплуатироваться в интересах коммерческих структур более чем на 10 процентов. Поэтому одним из перспективных направлений является создание более экономичных и компактных источников рентгеновского излучения. Помимо медицинского применения, в частности для диагностики, они могут в будущем пригодиться и в атомной энергетике, в системах трансмутации радиоактивных отходов».