Комментарии 55
Кхе-кхе, товарищи! В этот торжественный вечер семья Патсюковых торжественно отмечает 26-летие своей торжественной жизни. Ура!
В нашей семье, каждый делает что-то
Но никто не знает, что же делают рядом
Такое ощущенье, словно мы собираем
Машину, которая всех нас раздавит
150 нм. Ключевая особенность установки — поддержка безмасковой литографии.
удобен для научных разработок и прототипирования
Есть кто разбирающийся в теме, ответить: насколько это сравнимо с современными FPGA или даже софтовой реализацией на CPU? Или какие есть условия, что обязательно нужен чип в кремнии?
Если речь идет именно о других подложках, то не вопрос.
Для телефона ужасно. Для автомобиля плохо. Для самолета хорошо. Для космоса отлично.
Оно для того что не требует скорости работы или минимального энергопотребления, но требует максимальной надежности и делается небольшими партиями.
Чип нужен тогда когда нужен чип. Чтобы он работал.
Даже для самолёта уже устаревает. Ещё в середине двухтысячных использовали 130 или 90 нм.
Для военки и авиации надежность и предсказуемая теплоемкость в разы критичнее, чем сырая частота или плотность компоновки
Дело даже не в технологических нормах, а в том, что безмасочная литография -- это очень долго. Одно дело, когда долго и нудно "выжигается" шаблон, а потом с него быстро "печатаются" кристаллы. Здесь же долго и нудно "выжигается" каждый кристалл. И вся производственная линия стоит и ждёт, когда очередной слой топологии нарисуют.
Как у Лебедева: "Долго, дорого, ..."
Это несравнимо.
В FPGA можно комбинировать из того, что есть.
Не всё можно сделать из одних только логических элементов, триггеров, PLL, сериализаторов-десериализатрров, элементов памяти и драйверов.
А в CPU и комбинировать не из чего.
Ни FPGA ни CPU не сделают силовую часть управления мотором. И даже схема защиты аккумулятора для гарнитуры не получится, по энергоэффективности не пройдёт. Драйвер матрицы дисплея не пройдёт ни по электрическому интерфейсу, ни по габаритам, ни по энергоэффектичности.
Если ограничиться задачами , реализуемыми в FPGA, CPU, то остаётся вопрос по габаритам, энергопотреблению и цене.
На FPGA разрабатываются прототипы, которые затем переносятся в ASIC. Ну а эта безмасочная технология, выходит, даёт альтернативный путь для такого перехода. Более быстрый для небольших серий. И потенциально гораздо более дешёвый.
Ну и есть то, что в FPGA и CPU не реализуется. Аналоговые схемы, например. Есть аналоговые программируемые схемы, но там возможности для многих задач очень скромные, даже если не брать во внимание энергопотребление и размеры.
А вообще, большая часть полупроводников вокруг сделана по технологиям больше 100 нм.
большая часть полупроводников вокруг сделана по технологиям больше 100 нм
Эта фраза с электронными 150нм никак не соотносится.
Если брать микросхемы, то упомянутая большая часть сделана с использованием фотолитографии – засветкой частицами без заряда.
Засветка заряженными частицами очень плохо масштабируется – чтобы быстрее засвечивать нужен больший ток луча, что ухудшает фокусировку потому что луч – поток электронов, они друг от друга отталкиваются.
Можно не повышать ток, а повышать энергию одного электрона (ускоряющее напряжение), но тоже только до определённого предела, после которого слишком энергичные электроны луча выбивают в месте контакта вторичные электроны, засвечивающие площадку вокруг пятна.
Тоже подумал, что разрешение литографа 150 нм, и размер затвора транзистора 150 нм, это немного разные вещи.
Тем не менее, для мелкосерийного изготовления специализированных микросхем выглядит неплохо. А таких микросхем существует великое множество, даже просто если канал LisynTV посмотреть. 🙂 Но думаю, размер транзисторов, там всё же поболее 150 нм получится.
Предположим, можно взять пример свч фильтров на ПАВ. Которыми, собственно, и занимаюсь. Там даже процесса в 500-1000нм достаточно, при том что использующиеся старые литографы не блещут производительностью, а номенклатура различных шаблонов это сотни, если не тысячи позиций. При то что вплоть до перехода на 4g подобные устройства активно и в смартфоны ставились (дальше уже стало несколько сложнее). Так что потенциально такой прибор под наши задачи бы подошел. Если только не учитывать тот факт что в текущем состоянии экономики вопрос стоит не о новом оборудовании, а о том как не дать развалиться имеющемуся. И все равно сомневаюсь что даже в более хорошие годы было бы реально что-то подобное стоимостью в пару боингов себе позволить не будучи ведущей госконторой.
Спасибо за развернутый ответ! Как раз потому, что читая новости про техпроцессы с большими транзисторами на уму сразу "фуу [как числодробилка не сгодится], устарело!" Как комментарий ниже.
"А вообще, большая часть полупроводников вокруг сделана по технологиям больше 100 нм. " - самый распространённое электронное устройство это сотовый телефон :)
Перейдём на пейджеры!
самый распространённое электронное устройство это сотовый телефон :)
С учётом того, что на каждый сотовый телефон наверняка приходится одно зарядное устройство и что кроме сотовых телефонов есть ещё много чего, да и в самом сотовом по количеству полупроводников по толстым технологиям изготовлено значительно больше, чем по тонким, уважаемый @Juzujkaaбсолютно прав
Если разобрать среднюю машину, 90 процентов кремния там сделано на 90 нм и старше, это банально дешевле и надежнее
Это да. Вопрос в том, что можно разобрать микроволновку, стиральную машину, автомобиль, зарядное устройство и там действительно будет 90нм+. Однако потребители этих микросхем не физическое лицо, обладатель этих конечных продуктов, а заводы, которые могут выпускать микроволновку, стиральную машину, автомобиль, зарядное устройство. Есть эти заводы - спрос будет. Нет этих заводов - эти чипы некуда будет пихать.
Подозрреваю, что основной потребитель микросхем, которые планируется выпускать на этом новом замечательном литографе - это предприятия ВПК, выпускающие ни разу не микроволновки, а скорее то "что летит и целится"...
И розничные потребитель всех этих стиральных машин - тут, увы, вообще не при делах...
Есть заводы 90...350 нм. Насколько я понимаю, им весьма актуально иметь такое устройство для проверки и испытаний кандидатов на производство обычной литографией. Стоимость и скорость разработки можно значительно сократить. Для изготовления кандидатов на 90 нм в эквивалентном масштабе эта установка на 150 нм не подойдёт, но для прототипирования ШИМ-контроллера, драйвера верхнего ключа, ОУ - полагаю, подойдёт.
Ну и есть немало проектов, где потребности конечного изделия 10...100 шт в год. Их немало и на Западе, и в РФ. С учётом того, что Запад сейчас закрыт для таких заказов, на эту установку спрос должен быть стабильным.
Пока ASML — ведущий капиталистический производитель литографов — разрабатывает технологии для всего 1 нм, отечественные инженеры достигли результата в 150 раз больше!
Какая-нибудь STM32 старых серий помниться 180нм. Денег на таком не заработать, но результат вполне практический(* разработать и опытные испытания это еще не совсем практический) на таком можно делать всякие простенькие промышленные девайсы, бытовуху типа стиралки...
+ для малопотребляющих устройств и силовой электроники 350 нм - нормальная технология.
на таком можно делать всякие простенькие промышленные девайсы, бытовуху типа стиралки
Только такая стиралка золотой будет. Не стоит сравнивать масочную литографию, где после создания маски пластины с чипами можно печь как пирожки на потоке, с электронно-лучевой, где каждый отдельный чип надо полностью "нарисовать".
Del
суверенная...безмасковой
вот сейчас Маску обидно стало, что на сей раз без него обошлись:-)
Для справки
22 нМ это 2006 год революции Core 2 Duo
150 нМ - это вроде до н.э . еще.
Позорники. Лучше бы китайские процы перемаркировали как всегда.
Окстись, Core 2 Duo с 65 нм начинались, даже первые i7 были 45 нм. 150 нм это примерно уровень первых Pentium 4.
Не согласен с вами. Развитие электроники, достаточно сложный и дорогостоящий процесс и не сразу удаётся достигнуть результатов сопоставимых с иностранной техникой. Возможно, даже и не удастся сравняться с ними, но считаю, что для государственных нужд достигнутых показателей электротехники будет достаточно.
Американцы до сих пор делают электроника для геостационарных спутников по 100 мкм, меньше нельзя, космос кушает.
меньше нельзя, космос кушает.
На днях Интел представил процессор для применения в аэрокосмической промышленности, который будет производиться на территории США. Чиплет Starfire состоит из 3 кристаллов по нормам 18А и 3нм.
8 ядер CPU, 3 ядра NPU - 18A
4 ядра GPU - 3нм
Согласно этой же статье они целяться в рынок занятый 150-250нм процессорами.
На самом деле с тонкими нормами не все однозначно. Например тоньше норма - меньшее влияние оказывает накопленная доза, но больше влияют случайные частицы. Радхард можно получать разными путями, включая радстойкую схемотехнику
P.S.
по 100 мкм
Опечатка же?
Ты путаешь техпроцесс процессоров и разрешение установки для создания шаблонов, это вообще разные классы железа
Я правильно понимаю, наконец запустили 200мм/130нм оборудование, купленное у Global Foundries в Дрездене в 2007 году?
В начали 2000х в РФ учёные создавали фотолитограф на 16 нм, где это все.. вопрос риторический.. мозгов нет, будущего тоже..
Можно подробнее? Есть пруф?
А это asml отдали
в те годы активно участвовали в международных проектах, а не разрабатывали коммерческий литограф «с нуля» под конкретный российский чип 16 нм. В Институте спектроскопии РАН и Институте физики микроструктур (ИФМ) РАН (Нижний Новгород) по заказу мировой компании ASML делали источник EUV-излучения (экстремальный ультрафиолет) на основе электрического разряда в парах олова и разрабатывали технологии изготовления многослойных зеркал для EUV-литографов. Наши специалисты решали сложные прикладные задачи для глобальной индустрии, а не выпускали собственный литограф под 16 нм для внутреннего рынка.
Не было ничего на 16нм. Участвовали в разработке Кошелев для EUV (есть в патенте ASML), в НН делали фильтры всякие (до определенного периода), но, конечно, же не было литографов.
В 2010 году Салащенко и Чхало предлагали вложиться в создание EUV, но это прошло мимо. Да, собственно, мы можем сделать источник излучения, зеркала, но остальное пока нет.
150нм это вполне рабочая лошадка которая может закрыть текущие потребности.
Для тех, что меньше, есть синхротрон «СКИФ», еще бы шаблоны для него научились делать. СКИФ генерирует рентгеновские лучи с длиной волны от 1 до 100 ангстрем (это от 0,1 до 10 нанометров). Сделать шаблон с таким разрешением из золота или тантала - классическая проблема курицы и яйца.
Спросил у Gemini =>
Как это будет работать на СКИФе без готового шаблона?
Неподвижный «нож» из рентгена: Рентгеновский луч, вылетающий из синхротрона, намертво зафиксирован в пространстве. С помощью бериллиевых линз и тяжелых вольфрамовых шторок (колломаторов) его сжимают в тончайшую нано-иглу — точку диаметром в единицы нанометров.
Прецизионный нано-стол: Заготовку будущей маски (мембрану с напыленным золотом) кладут на специальный подвижный стол. Этот стол управляется не обычными моторами, а пьезодвигателями обратного типа и контролируется лазерными интерферометрами. Он может двигаться шагами в доли нанометра.
Выжигание рисунка: Стол плавно и медленно перемещает заготовку под неподвижным рентгеновским лучом. Луч, как лазерный резак, точка за точкой меняет свойства фоторезиста на маске. Затем лишнее золото вымывается химией.
Почему это сработает на СКИФе, но займет вечность?
Вы абсолютно правы: это будет невероятно долго. Скорость движения такого стола микроскопическая.
Чтобы «нарисовать» одну экспериментальную рентгеновскую маску размером всего в пару квадратных миллиметров, СКИФ должен будет непрерывно жечь её часами.
В масштабах завода это катастрофа: процессор так производить нельзя.
Но для научно-исследовательской станции, каковой «Орел-7» и является, это идеальный рабочий метод. Ученым никуда не нужно спешить — им нужно сделать одну эталонную маску.
Что делают с этой маской дальше?
Как только СКИФ с помощью нано-стола сам для себя нарисует эту первую сложную маску, процесс меняется:
Стол останавливают.
Перед пластиной жестко закрепляют эту свежесозданную маску.
Поток рентгена расширяют «широким фронтом» (вспышкой).
Теперь СКИФ может копировать этот нано-рисунок на новые подложки мгновенно, за один импульс (за доли секунды). Проблема курицы и яйца решена.
Прецизионный нано-стол
Его тоже нужно где-то взять, такое в РФ разве производят? Кажется управление электронным лучом доступно больше, чем такая «механика»
ну это все же проще, чем зеркала для рентгена и прочие ужасы EUV
чем зеркала для рентгена
Вот как раз их в РФ знают как делать, и даже что-то производили. Конечно, это не Zeiss SMT, но…
прочие ужасы
Мне казалось что точная механика такого уровня тоже проходит по этой категории
там большая часть шаблона скорее всего будет повторятся. Так что можно сделать кусочек, потом его уже размножить. Потом наложить несколько раз, правда тут все равно нужен механизм точного совмещения шаблонов.
Но все равно это проще чем строить литограф размером с дом с кучей зеркал и вакуумом.
Так что можно сделать кусочек, потом его уже размножить
Размножить что? Электронно-лучевое «рисует» лучом и ты либо двигаешь заготовку целиком, либо управляешь лучом. Когда ты изготавливаешь фотошаблон - это нормально.
Фотошаблоны многоразовые, через готовый фотошаблон можно «засветить» участок пластины, сделать «шаг», засветить следующий участок... Конечно, у тебя должен быть подходящий источник излучения.
Ключевая особенность установки — поддержка безмасковой литографии
Но тут дополнительно заявлена и безмасочная фотолитография. Это буквально «нарисовать» каждый слой для литографии по отдельности. Для каждого кристалла. Да, шаги между модулями можно грубее, но есть ещё и перемещение в рамках модуля. И тут мы снова возвращаемся к: Либо мы двигаем заготовку (пластину целиком), либо мы управляем направлением электронного луча
я про рентген, вот он на золоте засветил фоторезист. Лишнее смыли, остался кусочек шаблона. Дальше с помощью этого шаблона засвечиваем повторяющиеся участки чтобы получить шаблон побольше.
Не, таким образом «фрагменты шаблона» не переиспользуют для получения полного шаблона. Шаблон изготавливают сразу целиком. При этом это может быть как отдельный слой кристалла, так и отдельный слой модуля состоящего из N-кристаллов.
Хотя должен упомянуть Китай, они для получения техпроцессов в единицы нанометров на DUV-степперах использовал достаточно геморройный способ, разбивая 1 слой на несколько отдельных масок-фотошаблонов
gemini предложил прикольный способ, делать шаблоны в виде "букв", то есть каких-то базовых элементов процессора. Потом этими буквами засвечивать шаблон. Но это все равно возвращает к проблеме нано-стола. И это только для первого слоя, для последующих слоев где дорожки разводят придется применять другие методы.
Я имею ввиду, что печатать буквами чуть проще, чем рисовать каждую.
Он для шаблонов. Это важно и нужно, но это же не сами чипы. А "мелкосерийно" это для десятка другого чипа ,которых можно ждать неделями. Пока вот литограф есть на 350нм только (ну "отечественный").
Помню как мы настраивали подобное оборудование для тестов, там реально уходят часы просто чтобы отрисовать одну пластину...
со ссылкой на тендер по транспортировке установки
В тендере так и написано "суверенная установка"? Зачем тащить это слово везде?
Интересно, в Союзе, насколько помню, 350 нанометров установки были.
Как представишь какой могла бы быть сейчас экономика если бы всё развивалось последовательно без развала...
Собственно, можно посмотреть на Росатом, которая безо всяких преувеличений занимает лидирующее положение в мире в своей отрасли и экстраполировать это на ту же авиацию или микросхемы.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
СМИ: «ЗНТЦ разработал установку электронно‑лучевой литографии по технологии 150 нм для фотошаблонов и спецмикросхем»