России жизненно необходим свой фотолитограф не в конце текущего тысячелетия, а уже через два-три года. Кластерные линии фотолитографии, объединяющие операции формирования фоторезистивной маски, представляет собой высокотехнологичное оборудование для выполнения этапов очистки пластин, обработки промотором адгезии, нанесения фоторезиста, сушки, термостабилизации.
Начата разработка российского безмасочного литографа
Мишустин отметил, что «благодаря такой помощи в ближайшие семь лет появится не менее 150 тыс. Недавно сообщалось также, что после введения рядом стран антироссийских санкций Минпромторг предложил направить 70—100 млрд руб. Кстати, в этом контексте отнюдь не случайным выглядит то, что новым президентом Российской академии наук 20 сентября 2022 года был выбран академик Геннадий Красников, специалист именно в прикладной науке, в полупроводниковых технологиях. Не литографией единой И все-таки насколько реальна «литографическая» революция, которую вроде бы уверенно прогнозируют в Институте прикладной физики РАН: «В 2024 году должна быть готова «альфа-машина».
Уже с этого момента установка станет рабочим оборудованием и будет рассчитана на проведение полного цикла операций». Что касается технологии. Предполагается, что предложено некое замечательное изобретение, позволяющее перепрыгнуть через несколько поколений литографической техники.
В основе — отказ от ультрафиолета и использование рентгеновского излучения. Наиболее близкая аналогия здесь — авиация, боинги и аэробусы. Такого рода самолеты производят всего две компании мира — Boinge и Airbus.
А литографическое оборудование — всего одна компания в мире. И поэтому утверждение, что мы готовы это сделать — не важно за сколько лет, — равносильно тому, как если бы мы сказали, что сейчас можем сделать машины, которые будут соответствовать нынешним поколениям самолетов Boinge и Airbus, но они будут на ионных двигателях летать… Если кто-то не делал такие самолеты ни прошлого, ни позапрошлого поколения, но обещает, что сделает самолет будущего поколения, двигатель у которого будет не реактивный, а ионный… На это можно только пожать плечами». По мнению эксперта «НГ», с технологической точки зрения производители могут обещать что угодно, однако законы технической реальности быстро приземляют полет фантазии.
И пример замечательной эйндховенской компании ASML, на литографическом оборудовании которой сегодня работает весь полупроводниковый мир, в этом смысле более чем доказательный. И они создавали это — технологию «экстремальный ультрафиолет», EUV, — 10 лет. Одна такая литографическая машина стоит 150 млн долл.
Сама «машинка» отгружается заказчику на 20 грузовиках, четыре боинга ее транспортируют. Количество различных запатентованных технологий, помимо самого ЕUV, составляет 250. При этом собираются эти «машинки» в уникально чистых помещениях: это самые чистые сейчас помещения в мире — в 10 тыс.
Не надо забывать и о логистике производственного процесса: из чего все это литографическое оборудование состоит. Собственно литография — это всего лишь один из примерно 50 этапов технологических производств. Но проблема заключается в том, что надо заводы строить по производству микросхем, а не просто литографические машины.
Ведь литография только позволяет «нарисовать» вафлю. А дальше нужны заводы. Литографическое оборудование не производит микросхем», — напоминает Сергей Карелов.
И тут вступают в игру геополитические расчеты. И эти микросхемы они делают на голландских литографических EUV-машинах. Вопрос — какова стоимость этого переноса?
То есть сколько стоит полный цикл производства микросхем, а не только литографической его части.
В составе зеркальной оптической схемы литографа она будет примерно в 1,5 раза эффективнее того, что создано в зарубежных компаниях», — рассказал физик Николай Чхало, работающий над проектом. У ученых уже сейчас есть экспериментальные образцы источников рентгеновского излучения и масок, прототип микроскопа для масок в EUV-диапазоне. Однако прежде чем проект станет реальностью, необходимо серьезно доработать системы совмещения и сканирования. По оценкам, проект должен завершиться к 2030 году, а в 2023-2024 годах создадут альфа-прототип для отработки всех операций производства.
Ранее инженеры создали онлайн 3D-модель работающей литиевой батареи.
Любые задачи ВПК, космоса, индустриального уровня, на таком оборудовании можно решить даже с большим запасом. Ну, для примера, по нормам 65 нм был выпущен процессор PlayStation 3.
То есть вполне себе идут красочные 3D игры, а уж для управления каким-нибудь «Цирконом» или «Бореем» этого процессора точно хватит. Так вот, оказывается в России по заданию Минпромторга идет разработка своих собственных установок фотолитографии уровня 350 нм, и 130-65 нм. В Зеленоградском нанотехнологическом центре ЗНТЦ началась разработка оборудования для фотолитографии.
Два конкурса Минпромторга на создание установок для печати микросхем на кремниевых пластинах прошли осенью 2021 года: один — на разработку фотолитографа с уровнем топологии до 350 нм, второй — до 130 нм. В конце 2026 года планируется запуск серийного производства полностью отечественных фотолитографических установок — сообщает Зеленоград. Я был на открытии этого центра.
И тут обращает на себя то, насколько грамотно поставили задачу.
За счет этого такие элементы будут работать в 10—50 раз дольше и на их активацию понадобится меньше времени, считает Осипов. В ближайшем будущем на базе СПбПУ планируют собрать промышленные образцы установок для сочетания безмасочной наносферной литографии и плазмохимического травления с машинным обучением. Далее ученые будут осваивать технологии формирования наноструктур других геометрических форм, что значительно расширит возможности для развития отечественных высоких технологий, подчеркнули в вузе.
В настоящий момент исследование ведется в рамках реализации программы научного центра мирового уровня "Передовые цифровые технологии" СПбПУ. Похожие статьи.
Литограф для микросхем
| Автоматические системы фотолитографии | На базе Центра коллективного пользования «Микросистемная техника и электронная компонентная база» МИЭТ стартовала научно-исследовательская программа по анализу и оценке возможностей создания установки безмасочной рентгеновской нанолитографии с. |
| ФОТОЛИТОГРА́ФИЯ | Российские ученые разработали первый в России проект рентгеновского литографа. Об этом сообщает пресс-служба енные чипы производятся методом фотолитографии. |
Литограф для микросхем
В рамках самой дорогостоящей НИР, заказанной Минпромторгом, предполагается создание фоторезистов для использования в процессе фотолитографии с длинной волны актиничного лазерного излучения 248 нм. Разработчики уверяют, что первая машина, используемая для безмасочной нанолитографии, стоит в пределах 5 млн руб., то есть как современный китайский автомобиль хорошего качества, тогда как зарубежные аналоги оцениваются в миллиарды рублей. Нанопрорыв России. Недавно стала известна новость, что в России разрабатывают аналог технологии EUV — отечественный литограф с длиной волны менее 13,5 нм. EUV означает ‘экстремальный ультрафиолет’. Это относится к длине волны света. “Mapper Lithography” более 10 лет разрабатывает технологии электронно-лучевой безмасочной литографии. это текущая доминирующая технология, но она достигает своих пределов.
Перспективы развития фотолитографии в России к 2023 году
| Литограф для микросхем – Промышленная электроника | В Российской Федерации долгие годы не было необходимости в производстве элементов микроэлектроники, поскольку очень емкий рынок сбыта. |
| Перспективы развития литографии в РФ | Специалисты вуза разработали собственную технологию для формирования кремниевых монолитных структур, которая заключается в сочетании безмасочной наносферной литографии и плазмохимического травления при "комнатной" температуре. |
| То, что нано! | “Mapper Lithography” более 10 лет разрабатывает технологии электронно-лучевой безмасочной литографии. |
| фотолитография « Огарёв-online | В следующем году Минпромторг рассчитывает получить отечественный литограф для изготовления микросхем по технологии 350 нанометров, а к 2026 году – опытный. |
| В России создан суверенный литограф для выпуска микросхем. Он стоит как китайский автомобиль | Изобретатели продолжают совершенствовать созданный ими комплекс для литографии. В частности, они намерены оснастить обе входящие в его состав установки искусственным интеллектом, не уточняя, какие именно задачи он будет решать. |
Микрореволюция: производство чипов может стать дешевле в 10 раз
В консорциуме с институтами Российской академии наук по программе импортозамещения резидент ОЭЗ Москвы занимается разработками и анализом высокочистых химических реактивов для отечественной промышленности. Речь идет об оборудовании для фотолитографии, то есть машин, которые выполняют роль «станков» для чипов. Производство средств производства для средств производства, или хай-тек в третьей степени. Будут использоваться уже существующие площади на производственных предприятиях в Москве, Зеленограде, Санкт-Петербурге и Новосибирске. Как уже было сказано выше, из-за санкций Россия не импортирует оборудование для литографии. Кластерные линии фотолитографии, объединяющие операции формирования фоторезистивной маски, представляет собой высокотехнологичное оборудование для выполнения этапов очистки пластин, обработки промотором адгезии, нанесения фоторезиста, сушки, термостабилизации. Недавно стала известна новость, что в России разрабатывают аналог технологии EUV — отечественный литограф с длиной волны менее 13,5 нм. EUV означает ‘экстремальный ультрафиолет’. Это относится к длине волны света.
«Ситуация критическая». Сможет ли Россия создать передовой литограф для печати микросхем
В связи с этим нет информации, когда они начнут использоваться на реальном производстве. Тем временем изобретатели продолжают совершенствовать созданный ими комплекс для литографии. В частности, они намерены оснастить обе входящие в его состав установки искусственным интеллектом , не уточняя, какие именно задачи он будет решать. Конкуренты не дремлют СПбПУ — не единственный вуз, стремящийся создать передовые отечественные решения для литографии. Еще в октябре 2022 г. Как известно, на октябрь 2023 г.
Россия была не в состоянии производить микросхемы по современным техпроцессам — стране доступна максимум 65- нанометровая топология, устаревшая почти 20 лет назад. Сейчас ведется строительство 28-нанометровой фабрики, го и этот техпроцесс давно утратил актуальность — уже давно освоен техпроцесс 4 нм, а в 2023 г. Цифовизация ИПФ РАН стремится сократить столь разительное отставание России от остального мира — специалисты вуза разрабатывают первый отечественный литограф, который сможет выпускать чипы по топологии 7 нм.
К тому же, продукты по этим нормам будут оставаться актуальными еще очень долго, особенно для стратегически важных областей. Туда в помещение никого не пускают, там повышенный класс чистоты. Очень грамотно еще и то, что разработка будет идти в два этапа: сначала 350 нм, а потом 130 нм. Ну а потом можно и о более современных нормах подумать, например, 40-28 нм, правда там нужны будут уже совершенно другие технологии. Кстати, литографическое оборудование в России никогда не производилось. Советские машины «Планара» до сих пор работают, например, на зеленоградском «Ангстреме». С компанией «Планар» ЗНТЦ сотрудничает, все их компетенции и опыт будут задействованы при выполнении разработки по заданию Минпромторга.
Роман Ковригин.
В последние годы для производства на основе процесса LDFZ применяют все более мощные лазерные системы, что позволяет выращивать кристаллы все большего диаметра. Оптика имеет значение Использование лазеров мощностью более 5 кВт для выращивания кристаллов - дело новое, непроверенное.
Для сих пор сопоставимые мощности использовались в традиционных методах лазерной обработки материалов, таких как резка и сварка. В Институте лазерных технологий Фраунгофера разработали высокопроизводительную оптическую систему с водяным охлаждением специально для процесса LDFZ. В ней излучение лазера изначально делится на 5 лучей мощностью 4 кВт каждый. Оптическую установку собрали и протестировали в Аахене, затем она была передана партнерам по проекту в Японии.
Несмотря на то, что процесс развертывания пришелся на локдауны, которые вводили в связи с так называемой «пандемией», запуск в эксплуатацию в режиме видеоконференции прошел без особых проблем. Система отработала как и должна была, вплоть до планового завершения проекта.
Группа компаний «Конструкторское бюро радиосистем» — 3D-сканеры и системы совмещения. ФТИ им. Иоффе — рентгенорезисты и композиции из органических полимеров и веществ, чувствительных к излучению. ОАО «Планар» — системы совмещения. Алфёрова — моделирование масок.
Из-за глобального дефицита чипов, спрос на продукцию значительно возрос, как и число клиентов компании. За прошлое десятилетие ASML создала 140 машин литографии, стоимостью примерно 200 млн.
Перспективы развития литографии в РФ
Контракты предусматривают разработку фотолитографов, оперирующих пластинами диаметром 150 мм и 200 мм, последний будет основным размером, 150мм — опцией. Все наши основные фабрики работают на пластинах в 200 мм. В России потратят миллиарды рублей на создание собственного фотолитографического оборудования. Точнее говоря, на полигоны, которые на год сократят сроки его разработки, решив проблему отладки и тестирования. Учёный рассказал RT о созданном в России оборудовании для выпуска наноструктур. О разработке российского рентгеновского EUV-литографа 21.03.2023 В Национальном центре физики и математики (НЦФМ,) состоялся научный семинар, посвященный EUV-литографии и перспективам создания отечественного EUV-литографа для.
Технологические тенденции развития фотолитографии в России
- Россия планирует разработать собственные литографы для печати микросхем – Минпромторг
- Литограф для микросхем
- Фотолитография с пятнадцатилетним опозданием
- 2. Зеленоградский нанотехнологический центр
- Газета «Суть времени»
- Перспективы развития фотолитографии в России к 2023 году - Пища для ума
В России разработали проект литографа для производства микросхем
Буквально совсем недавно в российском сегменте сети Интернет прогремела новость о том, что «В России создадут литограф для выпуска чипов с топологией 7 нм». Новость сопровождалась вот таким схематичным описанием установки. Контракты предусматривают разработку фотолитографов, оперирующих пластинами диаметром 150 мм и 200 мм, последний будет основным размером, 150мм — опцией. Все наши основные фабрики работают на пластинах в 200 мм. Кластерные линии фотолитографии, объединяющие операции формирования фоторезистивной маски, представляет собой высокотехнологичное оборудование для выполнения этапов очистки пластин, обработки промотором адгезии, нанесения фоторезиста, сушки, термостабилизации. В Российской Федерации долгие годы не было необходимости в производстве элементов микроэлектроники, поскольку очень емкий рынок сбыта. Рассуждая о перспективах технологий литографии: ArF Immersion, KrF, i-line, ArF Dry и EUV, прогнозируется, что наибольшую выручку к концу 2033 года обеспечит сегмент EUV.
Производительность синтеза фрагментов ДНК повысили в Новосибирске
Ради этой машины только один Zeiss мировой технологический лидер в области оптики и оптоэлектроники несколько заводов построил, чтобы делать оптику для нее. Масштабы фантастические. Когда говорят, что достигнуты размеры транзисторов 5 нм, 3 нм, 2 нм, — это не значит, что на литографе удалось нарисовать полоску в 5 нм. Полоски там такие же — 12-13 нм. Сейчас уже под понятием технологии понимается другое. А именно: если вы возьмете площадку 12х12 нм, на ней построите 4 транзистора, то у вас будет чип 3 нм. С использованием технологии многократного экспонирования получены минимальные размеры 8-9 нм.
На «Микроне» технология 180—130 нм, говорится о 90 нм. Это именно рисование. То есть по разрешению литографии мы отстаем на порядок, а по плотности двумерного рисунка на два порядка. Не только сами литографы не продавали, но даже материалы, которые нужны для производства чипов. Они решают проблемы, которые кажутся неразрешимыми. Но, конечно, необходимо создавать собственное оборудование.
Нам было это очевидно и раньше. Мы в «нулевых» годах об этом непрерывно говорили. Но ответ был один: «Все купим». Сейчас — большие надежды на китайцев. Правда, у них самих нет налаженного производства современных литографов. То есть, ситуация критическая.
Япония ведь не смогла… — Это вопрос серьезный. Но история России показывает, что в критической ситуации и бомба, и ракета была сделана исключительно отечественными специалистами. Нужна только политическая воля. Именно вы и ваши сотрудники можете сделать первый отечественный литограф?
И похоже конкуренция с ASML не позволит им продолжить развиваться в этом же направлении.
Литография микросхем в отечественном производстве На данный момент ни одна из компаний производителей EUV-оборудования не может осуществить его поставку в Россию. Но и до этого запрета приобрести подобные машины смогли только 2 предприятия «Микрон» и «Ангстерм-Т». Оба завода обладают возможностями с техпроцессом 130 — 65 нм, хотя линия на зеленоградском АО «Ангстрем» пока заморожена. Однако по заданию Минпромторга ведутся разработки своих собственных фотолитографических машин. Для реализации этих задач необходимо пройти 2 этапа, с топологией каждого 350 и 130 нм.
Чтобы работать в диапазоне 40 — 28 нм, необходимы уже другие технологии.
Хотя явного злоупотребления своей монополией пока зафиксировано не было, уже одна такая возможность заставляет потенциальных партнеров быть настороже. Новость о том, что у ASML может появиться полноценный конкурент, ожидаемо привлекла всеобщее внимание даже за пределами индустрии.
Canon заявила, что ее прорыв заключается в использовании принципиально другой технологии. Вместо EUV она предлагает схему нанопечати, предполагающую создание рисунка микросхемы на форме и ее штамповку непосредственно на полупроводниковую пластину. Что тоже немаловажно, учитывая поиски «углеродного следа» и стремления к максимальной энергоэффективности в современном мире.
Canon заявляет, что при помощи новой технологии она сможет печатать чипы на техпроцессе 5 нм или даже меньше. Отметим, что японцы разрабатывали свою технологию в течение 20 лет, что лишь немногим меньше длительности цикла запуска в серийное производство системы EUV. Революция сейчас?
Если соответствующие машины действительно пойдут в коммерческую эксплуатацию уже в текущем году, как обещают в Canon, это означает настоящую революцию в отрасли, да и в хай-теке в целом. ASML может если не остаться полностью не у дел примеров того, как сложнейшие технологии оказывались в одночасье бесполезными, когда изобреталось что-то более простое и дешевое, в истории десятки, если не сотни , то как минимум потерять значительную долю рынка. Разработка сложного программного обеспечения вроде ИИ и нейросетей станет доступна куда большему кругу игроков.
Санкции и экспортный контроль при обострившейся конкуренции на рынке станут куда менее эффективным инструментом. В то же время Китай может ускорить разработку своих собственных литографических машин, сейчас способных работать только на техпроцессе 28 нм чего, впрочем, более чем достаточно для производства подавляющего большинства чипов военного назначения.
Проведенные исследования позволили задавать наноиглам различные размеры с высокой степенью контроля и воспроизводимостью. Нам удалось получить наименьшие в России монолитные структуры с диаметром основания 72 нм", — рассказал заведующий научно-исследовательской лабораторией "Технологии материалов и изделий электронной техники" научного центра мирового уровня "Передовые цифровые технологии" СПбПУ Артем Осипов. Он подчеркнул, что технология имеет ряд преимуществ перед аналогичными, в частности она не требует использования дополнительного шаблона, с помощью которого рисунок будет переноситься на кремниевую пластину, а также позволяет проводить процесс плазмохимического травления без использования сверхнизких температур. Затем образец помещается в установку плазмохимического травления, где до нужных значений уменьшается диаметр сфер, после чего проводится процесс травления кремния. На заключительном этапе процесса удаляются остатки сфер, в результате остается готовый образец с равномерной структурой", — продолжил Осипов.
Благодаря возможности контролируемо изменять размер игл, формирующихся в упорядоченный массив, наноструктуры можно использовать под конкретные нужды отечественного высокотехнологичного оборудования, отметил исследователь.
Перспективы развития литографии в РФ
В Росатоме есть мультикиловаттные лазеры, которые используются в различных приложениях. Во-вторых, технология изготовления рентгеновских зеркал, например в Институте физики микроструктур РАН, у нас одна из лучших в мире. Мы также можем использовать разработки Росатома для моделирования всей этой системы на основе цифрового двойника», — перечислил ученый. Сергеев напомнил, что первая в мире успешная разработка рентгеновского литографа была осуществлена силами нескольких национальных лабораторий министерства энергетики США, аналога Росатома.
Проект ориентирован на сотрудничество с ведущими российскими профильными исследовательскими институтами. Разработки компании находятся в самом начале цепочки создания стоимости в микроэлектронике. В течение этого времени в CEA-Leti будет установлено опытное оборудование Matrix, на котором ведущие мировые производители микроэлектроники смогут опробовать безмасочную технологию в реальной производственной обстановке. Создание чипа на кремниевой подложке в безмасочной литографии можно сравнить с формированием картинки на экране электронно-лучевой телевизионной трубки. Картинка формируется когда луч, который быстро обегает телевизионный экран, попадает на светящееся вещество — люминофор. В оборудовании MAPPER вместо видимой картинки электронный луч оставляет следы в фоточувствительном слое на поверхности кремниевой подложки.
Мы также можем использовать разработки Росатома для моделирования всей этой системы на основе цифрового двойника", - перечислил ученый. Сергеев напомнил, что первая в мире успешная разработка рентгеновского литографа была осуществлена силами нескольких национальных лабораторий министерства энергетики США, аналога Росатома. По его словам, наши институты тоже в этой программе участвовали. С учетом наших научных заделов в целом получается проект, за который надо срочно браться и делать его", - резюмировал академик Сергеев.
В течение всего Десятилетия при поддержке государства будут проходить просветительские мероприятия с участием ведущих деятелей науки, запускаться образовательные платформы, конкурсы для всех желающих и многое другое.