Зеленоградский нанотехнологический центр (ЗНТЦ) и компания «Планар» завершили разработку первой в России литографической системы, способной поддерживать технологические процессы класса 350 нм (0,35 микрона). Разработка велась при содействии белорусской компании «Планар». Машина прошла официальные проверки и сейчас проходит интеграционные испытания в Зеленограде.
Несмотря на символическое значение, конструкция системы устарела на несколько десятилетий, и сможет ли ЗНТЦ производить ее в массовом порядке, пока неясно. Новый инструмент Литографический инструмент ZNTC, который был официально представлен год назад, представляет собой 200-миллиметровую литографическую машину на основе твердотельного лазера с размером поля экспонирования 22 мм 22 мм (484 мм^2). ZNTC и Planar не раскрывают важнейших технических деталей об инструменте, включая длину волны используемого лазера или мощность, которую он может излучать.
Однако компания утверждает, что в нем используется энергоэффективный «твердотельный» лазер с «более узким» диапазоном излучения и большим сроком службы. Использование твердотельного источника света представляется важной деталью, которая не только отличает инструмент от тех, что разработаны ведущими производителями инструментов для фабрик, но и может дать намек на планы компании на будущее.
Учитывая, что ZNTC делает довольно расплывчатые заявления (возможно, для того, чтобы держать в тайне свой прогресс и прогресс своих партнеров), имеет смысл рассмотреть так называемые самые известные производственные инструменты от ASML, чтобы представить достижения ZNTC в контексте. Литографические инструменты ASML, предназначенные для 200-миллиметровых пластин, работающих по технологическим процессам от 350 нм до 130 нм, традиционно используют один из двух основных типов источников ультрафиолетового (УФ) освещения, в зависимости от конкретной модели литографии и требований технологического узла: ртутные дуговые лампы, KrF (фторид криптона) или ArF (фторид аргона) лазеры.
Для технологических узлов 350 нм и менее продвинутых степперы i-line компании ASML использовали ртутно-дуговые лампы с длиной волны 365 нм (реже встречались 405 и 436 нм). Для узлов 250 нм и более продвинутых ASML использовала KrF (фтористый криптон) лазер с длиной волны 248 нм. Начиная с узлов 130 нм, в системах глубокой ультрафиолетовой литографии ASML используются лазеры ArF (фторид аргона) с длиной волны 193 нм. Твердотельный источник света? Заядлый читатель спросит: «Что такое твердотельный лазер в производстве полупроводников?».
Твердотельные лазеры широко используются в производстве полупроводников, но не для основного литографического воздействия на передовых узлах. Вместо этого они используются во вспомогательных целях, таких как инспекция пластин, анализ дефектов, маркировка и процессы микрообработки, включая нарезку пластин на кубики или обрезку компонентов.
Твердотельные лазеры, работающие на длине волны около 365 нм (лазеры Nd:YAG с утроенной частотой), также могут использоваться для литографии на устаревших узлах (например, 250 нм), поскольку они стабильны, эффективны и надежны. Однако, как отмечалось выше, с конца 1990-х годов ASML использует газовые эксимерные лазеры (KrF на 248 нм, ArF на 193 нм) или ртутные лампы (365 нм i-line). Это становится интересным, поскольку компания ZNTC заявила, что работает над системой литографии, способной обеспечить технологический процесс класса 130 нм, хотя ее разработка, как ожидается, будет завершена примерно в 2026 году.
Слишком поздно? Хотя для некоторых устройств используется техпроцесс класса 350 нм, по сегодняшним меркам он уже устарел. В середине 1990-х годов Intel использовала этот узел для своих процессоров Pentium MMX, Pentium Pro и ранних Pentium II, а AMD выпустила свой процессор K6 по той же технологии около 1997 года. В настоящее время передовые чипы производятся по технологическому процессу класса 5 нм и выше. Даже российские чипмейкеры, такие как «Ангстрем» и «Микрон», не производят чипы по нормам 350 нм.
Обе компании работают с разрешением от 250 нм до 90 нм. Таким образом, новый сканер не соответствует существующим производственным узлам крупных российских литейных заводов, что ограничивает его непосредственную коммерческую значимость некритическими слоями на отечественных предприятиях, которые будут продолжать использовать инструменты для литографии ASML серии PAS 5500, ввозимые в Россию контрабандой. Тем не менее, инструмент ZNTC может найти ограниченное применение в определенных секторах.
Некоторые автомобильные микросхемы и микросхемы управления питанием производятся с использованием зрелых технологических процессов. Военные приложения также могли бы извлечь выгоду из такого инструмента, поскольку для них не всегда требуется передовая производительность. Тем не менее, похоже, что главная цель новой машины - стать базой для разработки более мощных версий.
В настоящее время ZNTC работает над новой моделью, ориентированной на технологический процесс класса 130 нм. Завершение работ ожидается в 2026 году. Эта версия является частью более долгосрочной дорожной карты, разработанной российским правительством, которая предусматривает выпуск отечественной продукции по нормам 90 нм к концу 2025 года, 28 нм - к 2027 году и 14 нм - к 2030 году. Компания ZNTC и ее коллеги в России значительно отстают от этого плана.
Оригинал
Уникальность
