Научно-исследовательскую работу по изучению возможности разработки установки безмасочной рентгеновской нанолитографии с длиной волны 13.5 нм на базе синхротронного и/или плазменного источника выполняют ученые Центра коллективного пользования «Микросистемная техника и электронная компонентная база» МИЭТ. В случае успеха исследования в России появится уникальное оборудование для производства микросхем топологического уровня 28 нм и меньше. Напомним, что в сентябре прошлого года миэтовцы получили грант Минобрнауки на реализацию проекта в области синхротронных исследований.
Цель выполнения НИР – экспериментальная проверка основных технологических решений в области безмасочной рентгеновской нанолитографии. Первый этап проекта предполагает изготовление и экспериментальное исследование макетов МЭМС динамической маски в двух вариантах конструкции: с управлением коэффициентом пропускания рентгеновского излучения и с управлением коэффициентом отражения рентгеновского излучения. На основе полученных результатов будет разработан технический облик будущей литографической установки, выработаны и обоснованы параметры ее ключевых узлов: источника рентгеновского излучения, оптической системы (включая МЭМС динамической маски), вакуумной системы, системы совмещения и позиционирования.
«Создание технологии и оборудования на базе действующих и запускаемых в стране синхротронов, в частности, на синхротроне ТНК «Зеленоград», НИЦ «Курчатовский институт», а также на базе отечественных плазменных источников, позволит обрабатывать полупроводниковые пластины с проектными нормами 28 нм, 16 нм и ниже», – заявлено в параметрах проекта.
Отечественные и мировые аналоги подобного оборудования и самой технологии безмасочной рентгеновской нанолитографии на сегодняшний день отсутствуют.
«Это поисковый аванпроект, в ходе которого проверяется сама возможность переноса изображения при помощи МЭМС динамической маски. Мы должны показать, что система работает надежно, пройдет все испытания и метрологические тесты. Если эта работа завершится успешно, за ним последует опытно-конструкторский проект по созданию литографической установки», – говорит доктор технических наук, профессор, проректор по научной работе МИЭТ Сергей Александрович Гаврилов.
В команде проекта – около 50 сотрудников МИЭТа и ЦКП «МСТ и ЭКБ», в том числе молодые кандидаты наук и аспиранты. В тесной кооперации с МИЭТом над проектом работают завод «Микрон» и резидент ОЭЗ «Технополис Москва» Зеленоградский нанотехнологический центр (ЗНТЦ) – их производственные возможности будут использованы для изготовления образцов МЭМС динамической маски. В Институте физики микроструктур РАН (ныне филиал Института прикладной физики РАН, Нижний Новгород) и зеленоградском АО «НПП «ЭСТО» конструируют оптическую вакуумную систему с зеркальной оптикой и элементы системы позиционирования. Для испытаний будет использован источник плазмы, разработанный в Институте спектроскопии (ИСАН) РАН (Троицк).
Проект реализуется до конца 2022 года по заказу Министерства промышленности и торговли Российской Федерации в рамках государственной программы «Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности».
Совместные научные исследования по тематике безмасочной литографии ведутся учеными МИЭТ совместно с ИФС РАН и ИСАН РАН в течение не одного десятка лет, в том числе, в рамках аванпроектов Фонда перспективных исследований. Использовать рентгеновскую оптику, созданную в Нижнем Новгороде, для реализации литографических процессов было предложено еще в 1980-е годы, когда строился ЦКП «Синхротрон» в Зеленограде.