Проект высокопроизводительного литографа, ушедшего в офис Чернышенко 13 марта.

Реакции Чернышенко пока нет.

Ранее я уже писал об этом проекте ИФМ РАН в своих статьях:

• Российский литограф 7 нм от ИПФ РАН! Литограф от НЦФМ за 2-3 года! Понеслось!
• Подробности про российский EUV-литограф 7 нм от ИПФ РАН
• Почему в перспективном российском EUV-литографе предлагается длина волны 11,2 нм а не 13,5 нм, как у ASML?

Недавно в Сарове прошёл семинар, в котором со своим докладом ещё раз выступил заведующий отделом многослойной рентгеновской оптики Института физики микроструктур (ИФМ) РАН Николай Иванович Чхало. В рамках доклада он изложил последний вариант проекта высокопроизводительного рентгеновского литографа для проектных норм 90-12 нм и ниже.

Напомню, что проект бесфотошаблонного рентгеновского литографа временно поставлен на паузу из-за того, что в рамках прошедшего НИР не удалось создать рабочую МЭМС с рентгеновскими зеркалами.

Итак, пробежимся по новому проекту

Цель проекта:

- создание и организация производства в России высокопроизводительного литографа для производства микросхем по передовым технологическим нормам.

Задачи проекта:

1. Разработка критических технологий для изготовления высокопроизводительного рентгенолитографа и организация производства критических элементов в России.
   
   Часть технологий имеются, но требует донастройки, другая часть — доработки до требующихся параметров, а некоторые технологии, например, система позиционирования в вакууме, требует разработки почти с нуля.
2. Разработка альфа-литографа для возможности начала следующих работ:
   - разработка и характеризации рентгенорезиста ;
   - апробация и доработка всех систем литографа;
   - отработка процессов получения наноструктур;
   - разработка технологии отражательных масок;
   - отлаживание логистики между участниками-соисполнителями.
   
   
   Пока идёт дальнейшая работа над бета-литографом, нужно параллельно разрабатывать и отрабатывать сопутствующие направления. Для этого и нужна альфа-машина, чтобы сократить время разработки всей системы в целом.
3. Разработка экспериментального высокопроизводительного бета-литографа:
   - новая шестизеркальная оптика вместо трёхзеркальной;
   - более мощный лазер:
   - интеграция рентгенолитографии в существующую технологическую линейку обычной УФ-литографии для производства критических слоёв чипов (сегодня в мире топовые чипы производятся путём смешения DUV и EUV-технологий);
   - инфраструктура для производства рентгенорезистов и масок.
4. Разработка высокопроизводительного литографа для индустрии:
   - повышение разрешения;
   - увеличение производительности;
   - организация производства рентгенолитографов в России.

Альфа-литограф

Разработка проекта находится в определённой степени готовности. Есть 3D-модели вакуумной камеры и рентгенооптической системы. Во ФГУП ЭЗАН уже изготавливается вакуумная камера на деньги института. Проект рассчитан на 2 года.

Оптика машины будет давать разрешение менее 28 нм, но за счёт несовершенной системы позиционирования (сканирования и совмещения) технологические нормы этого прототипа в оптимистичном сценарии ожидаются в районе 90 нм, хотя потенциально могут быть и тоньше.

Теоретический предел производительности этой машины — 40 пластин (100 мм) в час — это в случае автоматической подачи. Фактически подача будет ручная, и реальная производительность будет находится в районе 3-х пластин в час.

Бета-литограф

Длительность работ по этому проекту оценивается в 3 года. В бета-машине топологическую норму рассчитывают поднять до 32 нм.

Ожидается готовность дискового лазера мощности 2,4 кВт. Размер пластин увеличат до 200 мм. Производительность — до 66 пластин в час, что очень неплохо согласно оценке технологов из Микрона, которым, по их словам, достаточно от 40 пластин в час.

Серийный литограф

Длительность работ по этому проекту оценивается тоже в 3 года. Планируется улучшение всех характеристик машины. Разрешение рассчитывают поднять до 14 нм, что при соответствующем улучшении систем позиционирования позволит работать по технологическим нормам до 12 нм (видимо, благодаря некоторым трюкам).

К этому времени ожидается доступность дискового лазера мощностью 3,6 кВт, но теоретически на машине можно использовать и несколько менее мощных лазеров в параллель.

Основные участники проекта

В проекте задействовано много различных научных организаций и компаний. Чтобы осознать масштабность разработок, достаточно посмотреть на слайд ниже:

И это ещё не полный список. Здесь только организации, занимающиеся критическими технологиями.

В общем, проект рассчитан на 8 лет, и если его профинансировать и начать сегодня, то в районе 2030-го года можно ожидать результат.

Кроме железа, для реализации логики процессора в железе нужны ещё САПРы (системы автоматизированного проектирования) с соответствующими библиотеками элементов, которых ещё нет, и которые тоже необходимо разрабатывать. Самих САПР тоже нет. Этим всем ещё предстоит заняться.

Заключение

На сегодня всё. Будем надеяться, что проект не похоронят, а доведут до конца. Также хотелось бы надеяться, что и МЭМС для бесфотошаблонного литографа тоже доведут до ума — например, профинансируют Маппер, с которым ИФМ РАН уже начинал работы по этой теме и даже добился некоторых интересных результатов.

 

Ссылка на первоисточник