Scienty

Фото: img.freepik.com

Китайские ученые создали настольный генератор интенсивного ультрафиолетового излучения для литографии, что является значимым продвижением страны в направлении независимости в сфере производства полупроводников. Согласно имеющимся данным, новая технология позволяет изготавливать микросхемы с топологическим размером 14 нанометров. Несмотря на то, что эта разработка не способна полностью заменить оборудование, производимое голландской компанией ASML, она представляет собой многообещающую альтернативу для выпуска ограниченных партий чипов при необходимости.

По имеющимся данным, данная технология может применяться и для решения других значимых задач, включая проверку микросхем, создание опытных образцов квантовых процессоров и обнаружение дефектов фотошаблонов. Таким образом, представленная разработка не является уменьшенной копией оборудования ASML, однако способна оказаться весьма ценной для проведения научных исследований и выпуска небольших партий продукции.

В отличие от машин ASML, которые используют технологию лазерно-индуцированной плазмы и нуждаются в больших коллекторных зеркалах, производство которых, по имеющимся данным, пока не налажено в Китае, новая установка использует фемтосекундный лазер, воздействующий на газ аргон. Эта установка генерирует экстремальное ультрафиолетовое излучение с помощью процесса, известного как генерация высоких гармоник. Такой подход означает, что устройство не требует гигантских зеркал и не зависит от оловянных капель, что делает систему значительно проще. Она способна производить настраиваемые длины волн в диапазоне от 1 до 200 нанометров.

Оборудование ASML традиционно использует примерно 200 ватт энергии EUV для экспонирования пластин при стандартной скорости производства. В отличие от этого, новый китайский источник потребляет всего около 1 микроватта на импульс, что на 200 миллионов раз меньше, чем у ASML. Это ограничивает его применение для крупномасштабного производства современных микросхем, однако благодаря чрезвычайно малому «окну экспонирования» достигается достаточная яркость на единицу площади, что делает его подходящим для задач, таких как проверка фотошаблонов, изучение структуры транзисторов или изготовление небольших экспериментальных чипов.

Поскольку установки ASML занимают значительное пространство, новая разработка отличается настольными размерами и существенно более низкой стоимостью, составляющей лишь несколько процентов от цены стандартной машины ASML. Кроме того, она характеризуется умеренными затратами на обслуживание. Для Китая такие устройства крайне важны, поскольку страна не имеет возможности закупать самое современное оборудование ASML, а собственные разработки в области EUV пока уступают мировому уровню. Следовательно, создание источника EUV на основе генерации высоких гармоник с длиной волны 13,5 нм является важным достижением. По оценкам специалистов, новая технология отличается компактностью, доступностью и достаточной эффективностью для проведения исследований и выпуска небольших партий микросхем. В случае увеличения масштабов производства она может помочь китайским производителям повысить качество выпуска продукции на узлах 14 и 28 нанометров, а также является значительным шагом вперед в области инспекции микросхем и выравнивания фотошаблонов, что соответствует стремлению Китая к снижению зависимости от западных технологий в сфере научно-исследовательской деятельности, не нарушая действующие международные санкции.