«Экспресс-информации…» – 50 лет

«Экспресс-информации…» – 50 лет

Выпуск 16(6740) от 19 августа 2021 г.
РУБРИКА: ПРОРЫВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МИКРО И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

В 1971 г., по распоряжению Министерства электронной промышленности СССР, ЦНИИ «Электроника» приступил к подготовке и изданию научно-технического бюллетеня «Экспресс-информация по зарубежной электронной технике». Издание было ориентировано на широкий круг отраслевых специалистов и специалистов смежных отраслей, студентов и преподавателей профильных вузов. Первоначально бюллетень издавался ежедневно по рабочим дням, с 1992 г. он стал выходить раз в неделю, а с августа 2016-го (после объединения с научно-техническим сборником «Зарубежная электронная техника», издававшегося институтом с 1970 г.) – ​раз в две недели.


Перспективные технологии литографии в 1991 и 2021 гг.

В выпуске 118–120 (5280–5282) от 20–24 июня 1991 г. (см. рисунок) указывалось, что «…в последние два года на рынок было выпущено около 10 новых марок линз (объективов), предназначенных для установок последовательного шагового экспонирования с источником излучения с длиной волны 465 нм (g-линия) или 365 нм (i-линия). Основным направлением совершенствования технологий фотолитографии является увеличение разрешающей способности и размера поля изображения линз. Последнему уделяется особое внимание, т. к. площадь кристалла каждого нового поколения ИС, особенно ДОЗУ, увеличивается. Так, для изготовления ДОЗУ емкостью 4 Мбит необходимо перенести на кристалл 2×108 элементов изображения, ДОЗУ емкостью 16 Мбит – ​7×108 элементов изображения и 64 Мбит – ​более 2×109 элементов изображения». Наилучшая точность сов-мещения, достигнутая в экспериментальных установках, составляла 0,03 мкм (30 нм).

Ведущими поставщиками оборудования литографии в 1991 г. были ASM Lithography, Canon, GCA, Nippon Kodak и Ultratech Stepper [1].

Позднее более употребительным стал термин «литография» и появились новые типы установок, такие как:

с 248-нм эксимерным лазером на парах криптона-фтора (KrF);

со 193-нм «сухим» эксимерным лазером на парах аргона-фтора (ArF) и с возможностью масштабирования длины волны до 100 нм;

со 193-нм иммерсионным лазером;

с источником излучения, работающим в предельной УФ-области спектра (EUV-лазер) с длиной волны 13,5 нм.

Ввиду того, что внедрение EUV-литографии, которое первоначально ожидалось в 2005 г. на 90-нм топологиях, произошло только в 2018-м, для освоения технологических процессов с проектными нормами от 90 до 10 нм пришлось использовать другие методы литографии. На уровне топологий 22/20 нм и менее (до 10 нм) основным средством масштабирования стала 193-нм иммерсионная ArF-литография. Для нее около 10–15 лет назад стали создаваться различные специализированные методики. Первой стала методика «двойного формирования рисунка» (double patterning), требующая двукратного осуществления экспонирования, и далее – различные методики многократного формирования рисунка.

Наконец-то освоенная EUV-литография столкнулась с серьезной проблемой – ​ее установки гораздо дороже, чем для предшествующих технологий литографии. Однако она позволяет формировать 10/7-нм (и более зрелых норм) рисунки «за один прогон», что серьезно ускоряет производственный процесс и увеличивает производительность технологического оборудования.

Тем не менее проблемы внедрения EUV-литографии до конца не решены. Более того, по мере освоения появляются новые, ранее непредвиденные проблемы – ​например, возникает возможность, что на уровне 5-нм топологий могут понадобиться методики двойного (а потом и тройного и т. д.) EUV-формирования рисунка. Т. е. то, от чего пытались уйти за счет EUV в оптической литографии предшествующих поколений, может вернуться уже на новом уровне [2]. Возникает вопрос – ​не зашла ли отрасль в тупик, не мешают ли накопленный парк оборудования и интересы его производителей дальнейшему развитию микроэлектроники? Возможно, выгоднее искать другие пути развития – ​например, использование голографических шаблонов? Разработка и применение последних, по некоторым данным, значительно проще и дешевле [3].


1. Стасова О. М. Фотолитография: последние достижения. «Экспресс-информация по зарубежной электронной технике», вып. 118–120 (5280–5282) от 20–24 июня 1991. 

2. Макушин М., Мартынов В. Освоение EUV-литографии в серийном производстве: перспективы и проблемы. «Электроника: Наука, Технология, Бизнес», № 9 (00190), 2019, УДК 621.37|ВАК 05.27.06, DOI: 10.22184/1992–4178.2019.190.9.70.79. 

3. Sub-Wavelenght Holographic Lithography (SWHL): Ideas, Methods, Experimental Verification. Nanotech SWHL GmbH. Dübendorf. Switzerland, June 2019: www.nanotech-swhl.com


ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Выпуск 22(6746) от 11 ноября 2021 г. г.
Выпуск 13(6737) от 08 июля 2021 г. г.
Выпуск 12(6736) от 24 июня 2021 г. г.