Фотолитограф

Что произошло с застрявшим в Нидерландах оборудованием для российской полупроводниковой фабрики? Одной из самых остросюжетных историй современной российской микроэлектроники вне всякого сомнения является покупка зеленоградской компанией «Ангстрем-Т» полупроводниковой производственной линии у американского производителя процессоров AMD, и многолетнее томление этого оборудования на складах в Нидерландах. История эта долгая и к тому же изобилующая многочисленными сюжетными поворотами. Как водится, начнём с исторического контекста...

Как выиграть бой, но проиграть сражение. В 80-е годы прошлого века японским производителям микросхем удалось обогнать американцев и занять первую ступень мирового полупроводникового Олимпа. Японская «большая шестёрка»: NEC, Toshiba, Hitachi, Fujitsu, Mitsubishi и Panasonic, — в это время контролировала более половины мирового полупроводникового рынка. Американцам, которые первыми изобрели и транзистор, и интегральную схему, было очень обидно. Пока японские производители фокусировались на производстве...

Столики для пластин на магнитной левитации, разгоняющиеся быстрее истребителя, — это уже реальность. Какие узлы являются ключевыми в современных фотолитографах? Очевидно, это источник ультрафиолетового излучения и оптическая система. В этом суть фотолитографа: перенести с помощью оптической системы рисунок интегральной схемы с фотошаблона на полупроводниковую пластину. Инструментом рисования здесь является ультрафиолетовый свет, генерируемый источником излучения. Эта машина работает так красиво,...

Чьи компоненты будут использоваться в российских фотолитографах? Ведущее российское предприятие по разработке передового отечественного фотолитографа экстремального ультрафиолета, нижегородский ИФМ (Институт физики микроструктур) РАН, в прошлом году порадовал созданием экспериментального стенда для изучения характеристик «мощных лазерно-плазменных источников ЭУФ излучения». Проще говоря, это самый настоящий прототип источника EUV фотолитографа нового поколения, работающего на световой волне длиной 11,2 нанометра...

Ключевые направления развития этих важнейших материалов полупроводникового производства. Уровень выхода годных чипов с пластины — важнейшая характеристика полупроводникового производства. За повышение этого показателя идёт непрекращающаяся борьба. И это понятно: стоимость производственного оборудования, материалов и электроэнергии, используемых при производствае чипов, настолько высока, что каждый процент оборачивается заработанными или, напротив, потерянными миллионами долларов. Чем более передовые...

Хотя новейшие EUV машины с высокой числовой апертурой уже поставлены. Ведущие полупроводниковые фабрики мира разворачивают массовое производство логических чипов по ультрапередовым 2 нм техпроцессам. Новых имён в недлинном списке мировых передовиков нет: тайваньская TSMC, южнокорейский Samsung Electronics и американский Intel. Разве что японский Rapidus старается растолкать локтями многолетних лидеров рынка, однако пока только на уровне пилотного производства. С помощью каких фотолитографов эти фабрики...

Источник излучения или оптика? Самая сложная машина, созданная человечеством, не стоит на месте. Ещё совсем недавно такие EUV сканеры нидерландской ASML, как NXE:3400/3600, с так называемой низкой числовой апертурой (оптическая система с относительно небольшими зеркалами), способные обеспечить разрешение системы в 13 нм, казались пределом мечтаний, но вот появились новейшие сканеры линейки EXE: 5000 c высокой числовой апертурой (оптикой с гигантскими зеркалами), работающие с разрешением 8 нм. А это позволяет экспонировать чипы по ультрапередовым 2 нм техпроцессам за один проход...

От советского наследия до западных передовиков и российских перспектив. Полупроводниковая промышленность в нашей стране есть, микросхемы выпускаются, а стало быть у нас есть и соответствующие фотолитографы. Но какие? Парк фотолитографов ни количеством, ни разнообразием, к сожалению, не блещет. Вся подобная техника, как на подбор, импортная. И это не удивительно: в советские годы на территории РСФСР фотолитографические машины попросту не производились. Производство было сосредоточено на мощностях минского завода «Планар» и восточногерманского комбината Carl Zeiss Jena...

Особенно если рассмотреть их в увеличительное стекло. Китай уже несколько лет производит собственные фотолитографические машины, ключевое оборудование для производства микросхем. Машины эти невероятно сложны, так что возникает вопрос: как китайцам это вообще удалось? Ведь традиций по части микроэлектроники, уходящих к середине проишлого века, как например у нас, в России, в Китае попросту нет. А традиции имеют значение: когда в прошлом году у нас объявили о выпуске первого в истории современной России...

Собственный путь требует оригинальных решений. Похоже, что в области создания фотолитографа экстремального ультрафиолета наши учёные собираются пойти оригинальным путём. Ведущий российский разработчик технологий EUV фотолитографии, нижегородский ИФМ РАН, активно продвигает идею разработки отечественной машины на ксеноновом источнике излучения. Следует отметить, что мировой монополист в области производства EUV фотолитографических машин, нидерландская ASML, в своё время сделал ставку на лазерно-плазменный источник излучения на основе олова, и в этом преуспел...

Золотые времена американской полупроводниковой фотолитографии. Имя Tropel практически неразрывно связано с одним из наиболее ярких имён в области мировой полупроводниковой фотолитографии: американской корпорацией GCA/David W. Mann. Именно этой американской корпорации в 1977 году первой в мире удалось выпустить степпер, фотолитографическую машину, позволившую принципиально улучшить контрастность изображения, числовую апертуру и точность системы по сравнению с господствовавшими тогда установками проекционного совмещения и контактными фотолитографами...

Cтепперы PAS 2500 g-line и i-line: первые серьёзные успехи. 21 мая 1986 года — первый день работы выставки SEMICON West, проходившей в калифорнийском Сан-Матео. Капитаны мировой полупроводниковой промышленности о новой голландской компании уже знают, однако всё ещё относятся к ней с недоверием. В центре всеобщего внимания — безусловные лидеры тех лет, японские передовики Nikon и Canon. Однако новый степпер ASML PAS 2500/10, хотя по-прежнему является машиной g-line (использует ртутную лампу в качестве...