Новый необычный завод — это десять гермокабин, самая тяжелая из которых весит 14 тонн. Каждая снабжена кондиционером, агрегатами поддержания микроклимата и фильтрационными установками, обеспечивающими необходимые показатели чистоты воздуха. Оборудование изготавливали фирмы Applied Materials и Semitool на базе своих стандарных узлов и агрегатов. Технологические операции в пределах кабины объединены в робототехнический комплекс и не нуждаются в присутствии человека-оператора. Операторы лишь осуществляют перегрузку частично обработанных пластин из кабины в кабину и дистанционный контроль над всеми технологическими операциями при помощи специализированной системы мониторинга, включающей в себя около 16 тысяч датчиков и вычислительно-управляющий комплекс.

В модульном заводе реализован КМОП-техпроцесс, состоящий примерно из трехсот операций.

Все работы по агрегатированию установок в единый комплекс и его монтажу в гермокабинах было решено проводить за рубежом — в Швейцарии. Этот шаг был продиктован целым рядом причин отнюдь не научно-технического свойства. Практически неразрешимыми оказались таможенные, транспортные и бюрократические проблемы. Как рассказывал Велихов, на самостоятельную сборку лишь одной установки в России потребовался год — так много времени ушло на прохождение всех пограничных и таможенных процедур. В Швейцарии же на полную сборку одной гермокабины требовалось в среднем три месяца.

Сборка кабин проходила с участием российских специалистов. В ходе приемки готовых изделий проводились функциональные (электромеханический пуск без подачи технологических жидкостей и газов) и даже прочностные испытания, так как перевозить кабины в Россию планировалось автотранспортом. В целом «зарубежный» этап работ занял два года — с 1997 по 1999-й. Еще два года ушло на решение проблем «местного характера». В 2003 году модульный завод выпустил опытную партию 32-разрядных процессоров 1890ВМ1Т по технологическому процессу 0,5 мкм. Проектная производительность завода — до 100 тысяч СБИС в год, что определяет его назначение как базу для выпуска пилотных, прототипных партий микросхем, а также БИС контроллеров специального и промышленного назначения, себестоимость которых не является столь критичной, как в случае массовой продукции бытового назначения.

В настоящее время освоено производство по нормам 0,35 мкм. По словам Велихова и Бетелина, в технологический комплекс заложены большие возможности развития.

Если мы хотим развивать технологию, необходимо… прежде всего развивать оборудование. На рынок можно выходить лишь с машинами именно такого класса, с уже встроенной технологией. В России разработок оборудования на этом уровне абсолютно нет. Никто в данной области не работает. Конечно, по уровню машиностроения мы отстали очень сильно. Даже спроектировать подобные установки вручную невозможно — требуются специальные САПР, которых у нас тоже нет…В целом же эта успешная и очень красивая работа заслуживает самой высокой оценки. Технология «в железе» — это практика. Все остальное, прошу прощения, — теория.

Камиль Ахметович Валиев,

академик РАН

Уменьшение линейных размеров элементов микросхем — задача прежде всего для разработчиков фотолитографического оборудования и технологии маскирования. Известные положения волновой оптики, казалось бы, однозначно указывают, что необходимо переходить на все более коротковолновое излучение при фотопечати на кремниевой пластине через маску, поскольку считается, что дифракция на краях маски «смажет» детали, размеры которых меньше длины волны используемого света [Частично это ограничение научились преодолевать средствами самой же волновой оптики — используя особым образом приготовленные толстослойные маски с распределенной оптической плотностью рисунка — так называемые маски с фазовым сдвигом или коррекцией. Подробнее см. на www.freepatentsonline.com/index.html (Phase-shift mask and method for making… United States Patent 5286581, и Method of manufacturing a phase shift mask comprising two phase shift layers and sloping sidewalls, United States Patent 5300377)].

Драматические события, связанные с преодолением ограничений литографии, начались, когда рабочая длина волны уменьшилась до 193 нм (свет фторид-аргонового лазера). В 2001 году IBM объявила о начале разработки оборудования, использующего свет длиной волны 157 нм. Этот шаг повлек за собой множество трудностей: нужно было сконструировать и изготовить новый тип лазера, создать новые маски и материалы фоторезистов, потребовалось разрабатывать новую оптику, линзы для которой должны быть изготовлены не из стекла, а из фтористого кальция… На эти работы было выделено $760 млн., чего оказалось мало. Впоследствии бюджет проекта не раз увеличивался и к настоящему времени достиг почти $2 млрд.

Параллельно начался совместный проект IBM и Управления перспективных исследований Министерства обороны США (DARPA) по созданию литографического комплекса, использующего синхротронное излучение, длина волны которого лежит в области так называемого мягкого рентгена. На эти исследования и экспериментальные работы, не давшие к сегодняшнему дню практически значимых результатов, было выделено (и потрачено) чуть более $1 млрд.

Intel пошла другим путем. Свои стратегические надежды компания связала с технологией литографии на жестком ультрафиолете с длиной волны 13 нм (что, вообще говоря, позволяет и этот проект отнести к технологиям мягкого рентгена, но, видимо, Intel желает максимально дистанцироваться от работ IBM, особенно после конференции Sematech 2002 года. О событиях на этой конференции — чуть позже). Технологические трудности здесь оказались беспрецедентными, ведь даже от привычной линзовой оптики пришлось отказаться в пользу специальных многослойных зеркал довольно сложной геометрии. Сколько потрачено на эти работы компания не сообщает, однако многие специалисты придерживаются мнения, что эта технология никогда не будет внедрена из-за ожидаемой экстремально высокой стоимости оборудования и материалов.

В 2002 году на конференции Sematech исполнительный директор компании Taiwan Semiconductor Manufacturing Барн Лиин (Burn Lin) сделал доклад, произведший эффект разорвавшейся бомбы. Он привел серьезные аргументы в пользу того, что 157-нм литографический процесс не будет работать так, как ожидают в IBM, а кроме того, обратил внимание присутствующих на возможность достичь разрешения 32—45 нм с использованием обычного, давно используемого оборудования на 193 нм, дополнив технологию иммерсионным принципом — то есть поместив объектив фотолитографической установки в слой специальным образом подготовленной воды или другой жидкости, подходящей по оптическим свойствам. Весной 2005 года Брюс Смит (Bruce W. Smith) из Рочестерского технологического института на конференции инженеров-оптиков сообщил о возможности замены жидкофазной иммерсионной технологии твердофазной — при которой используется сапфировый слой, соприкасающийся со слоем фоторезиста. Этот принцип позволит уменьшить размер элемента схемы до 25 нм без принципиальных переделок существующего оборудования.

Немая сцена в исполнении Intel, IBM и DARPA…

Автор: Ваннах Михаил

Было сие так давно, что знаем мы об этом лишь по легендам, сложенным над пахнущими водорослями и дохлой рыбой скалами Средиземного моря. Гласят те легенды, что и деньги — эти маленькие желтенькие кружочки, столь любимые всеми, и письменность — эти странные черненькие значки, доставляющие столько мучений детишкам, принес в Европу один и тот же человек. Герой Кадм, сын Агенора. Сидонский принц и основатель стовратных Фив.