Фотолитограф

Вопрос непраздный, учитывая насколько такие машины нужны отечественному народному хозяйству. Ведь без такой техники невозможно произвести ни микропроцессор, ни микроконтроллер, ни микросхему памяти. Хорошо, что ещё с советских времён у нас существует собственная школа по части разработки и производства этой сложнейшей техники. Точнее сказать, такие компетенции сосредоточены прежде всего в братской Белоруссии, а именно в минском научно-производственном холдинге «Планар». В последние годы к делу активно подключился и российский Зеленоградский нанотехнологический центр (ЗНТЦ). Именно зеленоградцы в прошлом году (в сотрудничестве с «Планаром») порадовали нас первым российским фотолитографом (степпером). Опытная установка генерирует 365 нм ультрафиолетовое излучение с помощью источника на основе твердотельного лазера с диодной накачкой и способна печатать микросхемы по техпроцессам 350 нм. Другой российский специалист, нижегородский ИФМ (Институт физики микроструктур) РАН, сфокусировался на

Как могло получиться, что к 1985 году японские производители полупроводников контролировали более половины мирового рынка? Ведь и транзистор, и интегральную схему придумали американцы. Уже в 1952 году американские AT&T Western Electric Factory и RCA Corporation развернули массовое производство транзисторов. Японцы к этому времени ограничивались разве что лабораторными исследованиями. Однако не мудрствуя лукаво японские компании Hitachi и Sony приобрели патенты у RCA и Western Electric соответственно и бросились в погоню. В чём и преуспели. Большая японская шестёрка: NEC, Fujitsu, Mitsubishi, Panasonic, Hitachi и Toshiba производила все мыслимые полупроводниковые устройства. Но особенно японцы преуспели в производстве самых массовых микросхем того времени, DRAM памяти, занимая не много ни мало 80% мирового рынка. Впрочем, и по части микропроцессоров японцам удалось существенно подвинуть традиционно сильных в этой области американцев. NEC, будучи в начале 80-х полупроводниковой компанией

Полупроводниковое производство в космосе приобретает реальные очертания. Закоперщиком этого дела выступает британская компания Space Forge. В конце прошлого года компании удалось сгенерировать плазму на борту коммерческого спутника на низкой околоземной орбите. Это достижение является первым шагом к выращиванию кристаллов в газовой фазе, причём без участия человека. Сам спутник, ForgeStar-1, оснащённый полупроводниковой фабрикой, (включающей печь, достигающей температуры 1000 градусов по Цельсию), был запущен в космос в июне прошлого года. Спутники британцы производят на собственных производственных мощностях, запуск был осуществлён американской SpaceX. Казалось бы, к чему такие сложности? Ведь кристаллы для последующего полупроводникового производства вполне можно выращивать и на Земле. Что, собственно сейчас на нашей планете и происходит, причём в огромном количестве. Дело в том, что космос делает возможным получение полупроводниковых кристаллов чрезвычайноё чистоты по сравнению с их

В конце прошлого месяца Министерство промышленности и торговли в рамках государственной программы научно-технологического развития РФ заключило ряд серьёзных контрактов с передовыми предприятиями отечественного электронного машиностроения: НИИМЭ (НИИ Молекулярной электроники), ЗНТЦ (Зеленоградский нанотехнологический центр), МИЭТ (Московский институт электронной техники) и заводом «Микрон». Все предприятия как на подбор зеленоградские. Начнём с НИИМЭ. Этот институт, входящий в группу компаний «Элемент», широко известен в нашей стране благодаря НИР и ОКР в области микро и наноэлектроники. Традиционно работает в связке с заводом «Микрон». Задачей НИИМЭ является разработка IP-блоков, прототипирование интегральных схем, разработка программного обеспечения, а задачей «Микрона» — серийное производство микросхем. Согласно заключённого контракта НИИМЭ обязался разработать кластерный комплекс нанесения слоёв металлизации методом вакуумного напыления: алюминия, титана и нитрида титана. Оборудова

Извечные конкуренты на рынке микропроцессоров: американские Intel и AMD. Какая из этих компаний больше стоит в наши дни? Удивительно, но это AMD. Рыночная капитализация Advanced Micro Devices составляет примерно 360 миллиардов долларов, тогда как капитализация Intel находится в районе «всего лишь» 260 миллиардов. И это при том, что доход у Intel за прошлый год заметно больший: 52,9 миллиардов долларов против 34,6 миллиарда у AMD. И ладно бы дело было только в доходах. Но ведь Intel — это вертикально интегрированная компания. Она свои процессоры не только разрабатывает, но и производит их на собственных фабриках, коих у неё целых пятнадцать, преимущественно расположенных на территории США. А вот AMD компания бесфабричная. Фабрик у неё нет вовсе. AMD фокусируется исключительно на проектировании полупроводников, а их физическое производство передаёт контрактным производителям, прежде всего тайваньскому производственному гиганту TSMC. Получается довольно странная история: Intel помимо инте

Строго говоря — нет. Но не всё так однозначно. В конце концов задачей обеих машин является формирование трафарета микросхемы из отверждённого фоторезиста на полупроводниковой пластине. И с этой задачей обе установки вполне справляются. Более того, последующие этапы полупроводникового производства в обоих случаях проходят одинаково и на том же самом оборудовании: машинах травления, осаждения, шлифовки и далее по списку. Разница лишь в том, что фотолитограф формирует трафарет микросхемы при помощи светового излучения, которое «переносит» рисунок фотошаблона на пластину. При этом узор рисунка под действием света отверждается (или, наоборот разжижается). В общем, нужное остаётся на пластине, ненужное — смывается. В наноимпринтном литографе рисунок формируется посредством штамповки рельефной формой и заполнения пустот формы (под воздействием капиллярных сил) предварительно нанесённым на пластину фоторезистом. Затем следует вспышка ультрафиолетового света. Поскольку форма прозрачная, то фото

Появление в прошлом году первого российского фотолитографа порадовало всех любителей отечественной микроэлектроники. Выпустил машину Зеленоградский нанотехнологический центр при поддержке минского холдинга «Планар», передовика ещё советской микроэлектроники. Фотолитограф является ключевым оборудованием полупроводниковых фабрик. Именно с помощью этой машины рисунок интегральных схем переносится световым излучением с фотошаблона на полупроводниковую пластину, покрытую светочувствительным материалом — фоторезистом. Источники излучения современных фотолитографов построены на различных лазерах, рисунок микросхем фокусируется на пластине с помощью объективов. Характеристики российского степпера (шаговой установки совмещения и экспонирования) производят благоприятное впечатление: помимо возможности обрабатывать 200 мм пластины (у белорусов было максимум 150 мм), многократно увеличена площадь рабочего поля. Она составляет 22х22 мм (вполне современный мировой уровень) против белорусской версии

Именно на ней в начале 2000-х производили знаменитые микропроцессоры AMD Athlon 1000. Чем же знаменит этот процессор? Прежде всего тем, что это был первый в мире центральный процессор потребительского класса, достигший тактовой частоты 1 ГГц. Ну или по другому 1000 МГц: отсюда и обозначение «1000». Дебютировавший в 2000 году процессор стал событием с большой буквы в истории электроники. Это достижение сравнивали с преодолением звукового барьера в авиастороении. И действительно, с того времени мы перешли в гигагерцовую эпоху. Для AMD это означало, что они смогли превзойти своего извечного конкурента Intel, пусть и ненадолго. Другое дело, что в наши дни цифра 1 ГГц выглядит очень скромной: современные потребительские процессоры оперируют частотами порядка 5 ГГц. Но в те времена самые «ударные» модели настольных компьютеров передовиков того времени, Compaq и Gateway, были оснащены Athlon 1000. Продавался этот процессор по фантастической для нашего времени цене в 1300 долларов. Так что п

Это правда, что фотолитографы ASML в значительной степени американские? К сожалению для голландцев, дела обстоят именно так. И дело не только, и даже не столько в том, что значительная часть ASML принадлежит американским инвесторам. Или что самая передовая технология экстремального ультрафиолета (EUV), нашедшая применение в ультрасовременных фотолитографах нидерландского производства, была в своё время лицензирована голландскому передовику американским консорциумом EUV LLC. Всё куда проще: значительная часть ключевых узлов и компонентов, установленных в фотолитографах ASML, произведены в США. На американском континенте производится ряд основных модулей фотолитографов ASML: компания ASML Wilton, уходящая корнями к знаменитому производителю фотолитографов прошлого, Perkin-Elmer, производит модули управления движением фотошаблона и пластины, причём как для DUV, так и для EUV машин. Компания Cymer, также принадлежащая ASML, производит как эксимерные лазеры для источников излучения в фотол