В конце 2022-го года я написал статью «НИР по российскому «безмасочному» литографу на 28 нм завершается и переходит в стадию ОКР!». Первоисточником этой информации был отчётный доклад ИФМ РАН Президенту и Правительству РФ, который гласил в частности:
Разработан облик безмасочного рентгеновского литографа на основе точечного лазерно-плазменного источника излучения на 13,5 нм и микроэлектромеханической системы микрозеркал в качестве динамической маски.
Созданный проекционный трехзеркальный объектив с 400-кратным уменьшением обеспечивает разрешение литографа до 20 нм.
Подтверждены основные принципы, заложенные в конструкцию безмасочного рентгеновского литографа, что позволяет приступить к этапу опытно-конструкторских работ по разработке литографа для мелкосерийного производства компонент микро- и наноэлектроники.
То есть, в отчёте говориться, что НИР подтвердил принципы, и можно приступать к ОКР. Об этом я и написал в своей статье.
Между тем, 10 марта 2023 года в Сарове прошёл семинар, на котором выступил Заведующий отделом многослойной рентгеновской оптики Института физики микроструктур (ИФМ) РАН Николай Иванович Чхало, представив доклад «EUV-литография: принципы, состояние и дорожная карта развития в России».
Подобный доклад он уже делал ранее под названием «Состояние дел и перспективы развития рентгеновской литографии». Он прозвучал 21 сентября 2022 года в Нижнем Новгороде, и я даже написал статью по высокопроизводительному EUV-литографу, о котором он в этом докладе рассказал.
Так вот, после своего нового выступления, отвечая на вопрос, с чем связано продвижение в последнее время именно классического EUV-литографа и информационная тишина о бесфотошаблонном, Николай Чхало сообщил, что в рамках НИР не удалось создать одну из двух ключевых технологий, не существовавших в мире — МЭМС-зеркала.
Вторая ключевая технология, которую требовалось впервые в мире создать, это был четырёхсоткратный рентгеновский объектив. Его создать удалось.
История работ с МЭМС
Сначала был проект с шифром «Филлит-А», который выполнил ФТИАН им. К.А. Валиева РАН. Проект назывался «Разработка технического облика динамической маски на основе чипа микрозеркал для бесшаблонной литографии в рентгеновском диапазоне». Проводились работы по нанесению диэлектрического покрытия методом атомно-слоевого осаждения на микроэлектромеханические системы (МЭМС). Использовались МЭМС компании Texas Instruments.
МЭМС работала, но из-за большой шероховатости, приводившей к коэффициенту отражения всего 20% и кривизны поверхностей МЭМС-системы Texas Instruments, получить реальное изображение с помощью неё не удалось.
Затем был проект с шифром «Филлит-А2», который на основе предыдущего проекта «Филлит-А» выполнил ИФМ РАН. Проект назывался «Определение технической возможности и путей создания ключевых элементов рентгеновской оптики для бесшаблонной литографии».
В ходе выполнения проекта были оптимизированы условия нанесения, материалы и толщины диэлектрического атомно-слоевого покрытия на МЭМС микрозеркал. Было получено 18 образцов МЭМС с нанесенным атомно-слоевым покрытием, и не менее пяти кремниевых пластин с нанесенным атомно-слоевым покрытием.
Однако и эти системы не дали нужный результат.
Был ещё проект «Филлит-А3», но о нём информации нигде нет. Очевидно, он тоже закончился неудачей.
Тогда ИФМ РАН в инициативном порядке попробовал сделать свою отечественную МЭМС вместе с московским ООО «Маппер», но работы пока не доведены до конца. Были получены интересные промежуточные результаты, но за неимением государственного финансирования исследования были приостановлены. Для продолжения работ нужно финансирование проекта.
Несмотря на временные неудачи с МЭМС, Николай Иванович Чхало считает бесфотошаблонную литографию очень перспективной технологией, и надеется на то, что в дальнейшем всё получится. Дело всего лишь за МЭМС'ами нужного качества.
Кстати, впервые бесфотошаблонная технология на МЭМС-ах была предложена Соединёнными Штатами ещё в 1999 году. ИФМ РАН в 2008 году пытался напылять такие МЭМС для ASML на базе МЭМС от Imec и они достигали коэффициента отражения 40%, но теряли работоспособность из-за коротких замыканий после напыления.
А что там с экспериментальным образцом литографа?
Как я уже неоднократно упоминал в своих статьях, в ИФМ РАН с 2011 года есть экспериментальный образец литографа. В качестве источника излучения он использует олово и излучает на длине волны 13,5 нм.
Примечательно, что в этом году его переведут на ксенон, и он получит длину волны 11,2 нм. Соответственно, переделывается и объектив для новой длины волны.
Таким образом, грядут практические исследования в области длины волны 11,2 нм и рутениево-бериллиевых (Ru/Be) зеркал.
Заключение
В общем, судя по всему, вместо бесфотошаблонного литографа к 2030-му году мы получим классический ))). Ранее считалось, что бесфотошаблонный нам будет сделать проще, но выясняется, что у нас готовых ключевых технологий по классическому существенно больше. Остаётся лишь вопрос с системами позиционирования, способными работать в вакууме.
На этом пока всё. Поставьте нравлик, если информация оказалась для вас полезной. Делитесь своими мыслями в комментариях. Подпишитесь на канал, если тема для вас интересна. Удачи! :-)
