Как стать автором
Обновить

Комментарии 50

Да, с новостями на сайте у них полный провал.

Пока что они поставили 2 прототипа в LETI и TSMC для экспериментов. Управление, насколько я знаю, и сейчас лазерное.

Хорошие новости для России: в настоящее время Маппер строит MEMS-заводик в Москве. Запуск ожидается в этом году.

Ну и ещё ссылок:
Сайт компании: www.mapperlithography.com/
Анимация процесса: www.youtube.com/watch?v=OQBcDbhw-0Y
Маппер на сайте Роснано: www.rusnano.com/projects/portfolio/mapper
А есть ли ссылки по этому «MEMS заводику»?
Только инсайдерская информация. С PR как-то совсем плохо. Я попробую получить какую-то публичную информацию.
К сожаленю, похоже никакой публичной информации кроме уже приведенного вами пресс-релиза от Роснано нет.
электроны не просто экспонируют электрон резист при попадании, а постепенно теряют энергию, двигаясь в его толще случайно меняя направление

Я плохо представляю как устроена эта установка, но нельзя ли с той стороны, куда идёт пучок электронов, в нужном месте сделать большую потенциальную яму, чтобы электроны стремились туда? Или там так и сделано? Ну или я глупый — тогда поясните что и как.
Невозможно сконструировать какой угодно потенциал, особенно под поверхностью пластины. Поэтому с этим приходится бороться понижая энергию и корректируя экспозицию (дозу).
Касательно случайного движения электрона при торможении в электронрезисте — тут ничего не поделать, точка в которую направляют луч — очень быстро двигается, и никакая потенциальная яма за ним не успеет. Так что да, только снижать энергию…
То есть проблема в том, что невозможно технически менять потенциал также быстро как двигается луч?
И в том еще, что не понятно, как формировать такую крошечную потенциальную яму, размером в 5-10нм.
Какой-нибудь хитрый кристалл с матрицей электродов? Я не силён в этом, но почему-то в голове рисуется именно такая картина, что с одной стороны стоит пушка с пучком электронов, которая прицельно стреляет, а с другой стороны создаётся потенциал в том месте, дабы пучок не убежал. Понятно, что с технической стороны это довольно сложно (если вообще возможно).
Это было бы реализуемо, если бы рисовать надо было на устройстве для создания потенциальной ямы. К сожалению, рисовать необходимо на пластине с частично изготовленными устройствами и места под систему, создающую потенциал, там уже нет.
Это как в мультике про Дядю Федора, помните:
Чтобы купить что-нибудь ненужное, нужно сначала продать что-нибудь ненужное, а у нас денег нет.
Так и тут, чтобы создать такую маленькую потенциальную ямку, нужно на пластину точечно воздействовать таким же маленьким инструментом. Например электронным лучом. И тут мы сваливаемся в рекурсию…
Можно сделать более грубым методом, но с хитрыми паттернами, которыми формировать более аккуратную «ямку».
Но это так, рассуждения человека далёкого от всех этих нанометров.
Дело в том, что не всегда определяющими являются вопросы технической возможности. Часто выбор в пользу той или иной технологии определяется ценой этой технологии и как следствие — окупаемости… В лабораториях наверное и 8 и 10 нм транзистры создаются, но это сопряжено с такими ухищрениями (например как вы предлагаете с ямками) что в массовом производстве просто не реально применить, т.к. золото по весу этой пластины получится дешевле чем она сама…
При данном уровне технологий да, но что будет в будущем? Может через 5-10-50 лет это будет настолько просто, что можно будет делать дома микросхемы по тех.процессу 10нм? Эх, мечты, мечты…
А сейчас пластины и так дороже золота…
Учитывая как золото падает в цене — предлагаю сравнивать с осмием/иридием/вольфрамом. Они хоть промышленное применение имеют.
А если с дифракцией поиграться? Кольца френнеля замутить :) Там в центре высокий но узкий пик окруженный кольцом получается. Электрон он конечно частица, но если хорошо пнуть — и волновые свойства проявляет.
Ну в установках EUV диапазона можно и нужно использовать не
сложного и чудовищно дорогого объектива
, а отражательную оптику которая дешевле.
Кроме того электроны имеют свойство не только рассеиваться в «фоторезисте», но и точечный заряд создаваемый электронным пучком в «фоторезисте» тоже расфокусирует этот пучок.
Поэтому — дорогу осилит идущий — вперед!
Отражательная оптика для EUV не может быть существенно дешевле — там ведь зеркала не простые: намного более точно изготовленные + хитрое многослойное покрытие.

А точечный заряд в фоторезисте — да, он скорее искажает форму объектов, но этот эффект моделируемый и его компенсируют.
Вы должны знать, что многолинзовый объектив применяемый в фотолитографии имеет определенные требования к оптической прозрачности (на рабочей длине волны) каждой линзы. Поэтому тут просто глупо говорить о цене, Она не большая, а СУПЕР большая. Проще сказать, что на длину волны от 100 до 10 нм прозрачную оптику сделать не дорого, а просто невозможно. Что касается объектива посмотрите рис 7 Нанолитография в микроэлектронике Р.П. Сейсян достаточно известного специалиста в микроэлектронике.
А отражательная оптика — изготовление качественных точно заданных поверхностей сейчас не проблема. Да и покрытия отражающие EUV уже давно не проблема. Я сталкивался с отражательной оптикой ИК, видимого света и УФ еще пару десятков лет назад и ее изготовление не вызывало проблем у технологов.

Статический заряд на фоторезисте не только искажает размеры объекта (за счет растекания заряда), что можно учесть. Главное он будет отклонять медленные электроны (низких энергий) и я могу предвидеть, что источник электронов в данной конструкции будет много сложнее в реальной установке. Но для техпроцесса 22 нм ее может быть и хватит.
НО!
Техпроцесс 22 нм уже освоен Intel с помощью оптической УФ фотолитографии, так что данная установка может рассматриваться только как эксперимент и первый шаг.
На более тонкие техпроцессы, предвижу, она будет существенно отличаться от данного проекта.
Посмотрел статью. Мне начинает казаться, что изготовление микросхем это сложно.
Особенно тонкие техпроцессы. Конечно на каждом этапе свои проблемы, но сейчас трудности возросли многократно — подошли к физическим пределам.
Отражательная оптика для EUV это отдельная брольшая проблема.

— 13.5 нм EUV не отражается даже от металлов. Есдинственный вариант — дифракционное многослойное покрытие. Состоит из множества чередующихся слоёв кремния и молибдена, с толщиной 7 нм. (и толщина должна зависеть от угла падания). Пример тут www.ntt-at.com/product/xraym_s/
— Первичное зеркало в EUV источнике имеет диаметр порядка 50 см. И должно быть изготовлено с точностью сравнимой с длиной волны (то есть нанометры). И зеркала должны сохранять форму с такой точночтью (по действием температуры, гравитации и т.д.)
— Поддержание чистоты зеркал — это сверхпроблема. Несмотря на то, что в EUV литографии всё происходит в вакууме, даже несколько атомарных слоёв осевших на зеркале, уже сильно портят его свойства.

Вот тут презентация про EUV оптику: www.sematech.org/meetings/archives/litho/8653/pres/O_OMC-01_Kuerz_CarlZeiss.pdf

Вот тут информация про EUV источник www.cymer.com/euv_lithography/
Что же Вы сразу о 13,5 нм, Пишите тогда о нескольких нанометрах, с рентгеновским излучением проблем больше…
Вопрос стоял о 100 -10 нм, где проходящей оптики просто нет. Сейчас пока актуальна длина волны до 50 нм. А там проблем нет.
Но многослойные дифракционные зеркала давно известны и их изготовление не составляет проблем. Что касается технологии их изготовления это вопрос сугубо практический.
То, что сейчас начинает использоваться в микроэлектронике, те сканеры, которые уже поставляет ASML — это именно 13.5 нм.
И какие проблемы? Делают, проблемы вполне решаемы.
А вот с проходящей оптикой на этих длинах волн работать невозможно.
Идея хороша, но проблему вижу я, юный падаван…

А проблем-ка у всей этой чудо-техники заключается в том, что разрешение определяется фактически диаметром мнимого источника в электронной пушке. Соответственно, использовать мы может только LaB6 или Шоттки источники электронов (обычная вольфрамовая иголочка не подойдёт — разрешение не то, а полностью полевые системы — после срока службы ВСЯ пушка увозится на завод-производитель), остаётся середничёк LaB6, а Шоттки надо останавливать и периодически «чистить».

Поэтому я бы добавил ещё две проблемы в список рассмотренных:
1. Катод (описано выше).
2. Полнота использования полученного электронного пучка. Так как добрая часть электронов отсеивается а) по энергии, б) различными диафрагмами и т.д., так и не дойдя до образца.
Проблема размера источника электронов в первую очередь касается классических электронных микроскопов, и даже там она решена (до размеров 1нм и менее).

А тут — это еще мЕньшая проблема, т.к. фокусное расстояние последней линзы очень маленькое. Чем меньше фокусное расстояние — тем проще получать маленькое пятно.

Относительно использования мощности пучка — да, похоже потери огромные. Но потери огромные и в эксимерных лазерах / EUV источниках.
Я к чему, что размер источник у LaB6 около 3 нм, если мне не изменяет память. И это единственная альтернатива для пашки промышленного применения, как мне кажется.

Чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол схождения пучка, тем ниже глубина резкости и, возвращаясь к картинкам моделирования Монте-Карло, где этот угол вообще не учитывается, кстати говоря, тем хуже разрешение, так как больший объём материала будет задействован (проще говоря, картинку b понаклоняйте в разные стороны, чтобы это представить).

Потери и частота замены при работе 24 часа в сутки меня настораживают…
Шотткиевский эмиттер там скорее всего и применяется. Не знаю, с чего вы взяли, что его надо чистить — современные пушки могут работать несколько лет вообще без остановки. Нужно только экстрагирующее напряжение чуть-чуть подстраивать, чтобы ток держался.

Угол схождения вообще зависит исключительно от рабочего расстояния и апертуры. Его-то, скорее всего, сделали адекватным.

Вот на счет того, какой исходный ток нужен при таких потерях и необходимом токе, доходящем до образца (особенно при 13к пучков) — это да. Я с ходу не могу представить, как сделать катод такой яркости так, чтобы он еще и оставался достаточно когерентным. Но это не значит, что таких нет.
Вот я ниже человека и пытаю на эту тему.

Ээээ… а покажите мне пушку, проработавшую «несколько лет вообще без остановки». Лично с такими не сталкивался. W — стандартно от полугода до 1,5 лет (в зависимости от условий эксплуатации), LaB6 — 2-3 года работы в лаборатории, Шоттки (сам не пользовался, лишь слухи) — до 3 лет максимум при аккуратном обращении.

WD и фокусное расстояние — связанные понятия, чуть более, чем одно и то же. Выше было написано, что фокусное расстояние планируется сделать очень коротким.
Ну вот у нас есть, например, относительно простой JSM-7001F. Если не ошибаюсь, у него был период более двух лет без замены пушки. Конечно же с нештатными остановками из-за отключения света. Я не уверен, что дополнительный цикл охлаждения-нагрева благотворно влияет на катод. В любом случае, даунтайм — доли процента.

Вы же сами говорите, что шотткиевский катод может работать до 3х лет — это как раз несколько. Остановка раз в год на промышленной установке — это не проблема, особенно если она запланирована.

По поводу угла схождения — так и апертура же не особо большая. Если сделать пучок не прямым, а коническим с углом, скажем, порядка градуса, то распределение дозы почти не изменится. Если апертура последней линзы порядка 10 мкм, то нужно всего около мм фокусного расстояния, чтобы получить как раз такой угол. При этом, допустимым является гораздо больший.
У меня подозрение, что тот Jeol не работал круглосуточно, а включался и выключался, а тут девайс будет работать 24 часа в сутки фактически.

Про шоткиевский катод никакого противоречия нет, 3 года это в режиме 6-8 часов в день, а не опять-таки круглосуточной работы.
Я же написал, отключается только при проблемах с сетью, которые возникают максимум раз в месяц. Работает круглосуточно. Вообще говоря, это рекомендации производителей современных ZrO-W катодов. FEI тоже не рекомендует свои пушки выключать.
Окей, до этого не так понял что имеется ввиду, сейчас — согласен.
На самом деле главное преимущество Мапперовской установки не в том, что она позволит получить очень маленькие размеры, а в том, что она позволит реализовать литографию без необходимости использования маски — пусть даже на довольно больших размерах, порядка 45-65 нм. В настоящее время набор масок для литографии стоит заоблачные деньги (коплект для процессора на 28 нм на полмиллиона евро потянет), поэтому с маленькими партиями ни один полупроводниковый завод возиться не будет. Многолучевая электронная литография позволяет изготовить:
1. Маленькие партии пластин. Хоть одну.
2. Прототипы. На одной пластине можно нарисовать десяток вариантов чипов, прогнать через линию и выбрать лучший вариант и потом клепать его на потоке обычной фотолитографией.

Первая опция открывает возможности для мелкосерийного производства, которая на данный момент отсутствует (скажем, хочет кто-то сделать всю электронику для спутника на одном чипе — да пожалуйста, никаких проблем. Себестоимость одной 300 мм пластины CMOS 28 нм — порядка 5-6 тыс. евро, только маску принесите в цифровом виде). Вторая — существенно ускоряет разработку новых продуктов (правда, тут надо еще попыхтеть чтобы разрешение довести до разумных величин — хотя бы 14 нм).
В общем, это как 3D принтер, только 2D и для наноразмеров :-) Хотя, принцип работы похож на струйный принтер — только вместо бумаги пластина с электронным резистом, а вместо чернил — электронные пучки. А обычную фотолитографию можно сравнить с пленочной печатью. Разница примерно как между работой в фотошопе со струйным принтером и пленочным негативом с офсетным станком. Если нужно миллион копий — то негатив с офсетом лучше, а если каждый заказчик просит то красные глаза убрать, то котика пририсовать, а всего ему нужно ему три копии чтобы друзьям разослать — то фотошоп со струйником рулит :-)

В Москве строительство завода идет полным ходом, в конце апреля начнется завоз оборудования, торжественное открытие с шампанским и ленточками — во второй половине мая, к концу года собираемся поставить на поток производство элементов электронной оптики (правда, не всех сразу — там их 22 штуки). И это будет настоящее Made in Russia, а не переклеивание наклеек на китайских смартфонах.
Да, кстати, если кто-нибудь из вас или ваших знакомых хочет поучаствовать в превращении российского хай-тека из объекта насмешек в предмет гордости — милости просим, у нас еще есть несколько вакансий инженеров-технологов.
Коль известно поведайте, что за источник стоит на мапперовской установке?
Чисто практический интерес…
К сожалению, источники вне моей компетенции…
Ну так у инженеров-то спросите, Вам там, наверное, в соседнее здание прогуляться;)
а где строится, в Зелике?
Нет, бывший завод Москвич, Технополис Москва называется.
24 февраля 2015 года Mapper Lithography анонсировал установку FLX-1200 (FLX:1200) — http://www.mapperlithography.com/press/FLX-1200 product introduction February 24 2015.pdf.

Параметры: direct write system, до «2 wafers per hour» (wph), техпроцесс «sub-90nm technology nodes, down to 14nm», диаметр пластин 200 и 300 мм.

В 2014 году первая установка FLX-1200 была введена в строй в CEA-Leti (Grenoble) и в декабре 2014 успешно произвела экспонирование 300мм пластин для клиента.

Также в декабре 2014 года Роснано заявило об участии в очередном раунде финансирования Mapper Lithography: quote.rbc.ru/news/fond/2014/12/17/34282290.html

spie.org/AL/conferencedetails/alternative-lithographic-technologies#session-10 «Performance validation of MAPPER's FLX-1200», SPIE Alternative Lithographic Technologies VII, 25 February 2015:
Mapper Lithography has introduced its first product, the FLX–1200 which is installed at CEA Leti in Grenoble (France). First exposures with at CEA-Leti were done in August 2014, demonstrating the 7x7 sub-beam writing strategy in a tri-layer process stack with p-CAR resist. This presentation will provide an overview of recent imaging results as well as key data on the performance of the system.
Стоит ли это понимать, что чем меньше нормы — тем ниже wph на этой установке?
Цитата из пресс-релиза: «The FLX-1200 will be able to produce up to 2 wafers per hour and can be used for sub-90nm technology nodes, down to 14nm.»

Кто ж их поймет… Полных текстов с SPIE Alternative Lithographic Technologies VII не нашел. Писали, что производительность не зависит от плотности дизайна:

adsabs.harvard.edu/abs/2014JMM%26M..13c1306B
> In single e-beam tools (Gaussian or Shaped-beam), throughput heavily depends on the number of shots. In raster scan tools such as MAPPER Lithography's FLX 1200 (MATRIX platform) this is not the case and instead of pattern density, the maximum local dose on the wafer is limiting throughput.

Demonstration of EDA flow for massively parallel e-beam lithography, Proc. SPIE 9049, Alternative Lithographic Technologies VI, 904915 (March 28, 2014); doi:10.1117/12.2046091
One of these alternatives is mask-less massively parallel electron beam lithography, (MP-EBL), a promising candidate in which future resolution needs can be fulfilled at competitive cost. MAPPER Lithography’s MATRIX MP-EBL platform has currently entered an advanced stage of development. The first tool in this platform, the FLX 1200, will operate using more than 1,300 beams, each one writing a stripe 2.2μm wide. 0.2μm overlap from stripe to stripe is allocated for stitching. Each beam is composed of 49 individual sub-beams that can be blanked independently in order to write in a raster scan pixels onto the wafer.

Полный текст этой статьи есть в кеше archive.today/oA7Hf
In FLX 1200 this is not the case as in the raster scan strategy the entire area of the written field is scanned regardless of the design itself.… When the layouts do not reach the highest densities (up to 10:1 in this study), PEC-BG and PEC-OE in addition give the capability to trade throughput for dose latitude.… The FLX 1200 is the initial version of the tool and will have a throughput of 1wph at 1,326 beams.The throughput figure is based on the nominal dose 30μC/cm2, but the tool can accommodate other doses by a change in scanning speed… data rate, up to 3.5Gb/s for each beam.
Если я правильно представляю себе технические ограничения такой системы, то да. Это должно быть связано с тем, что при уменьшении нормы необходимо уменьшать скорость сканирования из-за предельной частоты работы модуляторов пучков (бланкеров). Ну и ток, соответственно, надо уменьшать, чтобы дозы оставались постоянными.
Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.