От: | vdimas | ||
Дата: | 16.11.22 12:43 | ||
Оценка: | 2 (2) |
... пока советская наука переживала хаос и распад, на Западе процесс научного поиска только набирал обороты. В США, учитывая практическую важность создания технологии фотолитографии, в сентябре 1997 года была создана так называемая Виртуальная Национальная Лаборатория (VNL), включающая кроме национальных лабораторий Министерства энергетики и частные компании, такие как Intel, Motorola, AMD. Развивали свои технологии фотолитографии и японские «тигры» – корпорации Nicon и Canon. Ну, а настоящий прорыв случился в голландском городке Эйндховен, где была основана компания ASM Lithography – дочернее предприятие корпорации Philips, самое передовое звено по производству микроэлектроники. Начав с повторения чужих экспериментов, голландцы вскоре вышли в лидеры рынка, ASML уже вК1996 году вошла в десятку производителей микропроцессоров, а к 2000 году первой в мире освоила работу с фотолитографическим оборудованием с диапазоном волн в 193 нанометра.
Было очевидно, что для того, чтобы уменьшить размеры транзисторов, нужно переходить к более коротковолновому излучению. Самая короткая длина волны, которую можно было использовать в обычной схеме проекционной литографии, принадлежала эк¬симерным лазерам и составляла 157 нм. Этот рубеж ASML взяла в 2003 году. Прыжок к более коротковолновым системам оказался очень труден – фактически надо было перепрыгнуть две пропасти одновременно. Во-первых, не существовало достаточно мощных и надежных источников более коротковолнового излучения. А во-вторых, инженеры натолкнулись на невидимый – причем, в самом буквальном смысле этого слова – барьер матушки-природы – более коротковолновое излучение поглощается всеми веществами – и в первую очередь, линзами и традиционной преломляющей оптикой самой фотолитографической установки.
Новая цель была грандиозной – использовать излучение с длиной волны 13,5 нм, диапазон почти рентгеновский. Между освоенными длинами волн и новым диапазоном, который получил название «Экстремальный Ультрафиолет», лежала настоящая пропасть.
Мосты через эти технологические пропасти наводились в научных лабораториях задолго до возникновения упомянутых проблем в проекционной литографии. Коротковолновое излучение можно передавать и фокусировать, используя оптические системы на основе многослойных интерференционных зеркал. Пионером в разработке таких зеркал был нижегородский Институт физики микроструктур (ИФМ) РАН. Надо сказать, что есть два способа заставить плазму излучать. Один – пропустить мощный электрический ток через пары какого-либо материала – что-то вроде ручной молнии. А второй – сфокусировать излучение мощного лазера на крохотную мишень, вроде того как дети поджигают все, что под руку попадется, собирая зеркальцем или линзой солнечный свет. В Институте спектроскопии (ИСАН) РАН в лаборатории спектроскопии плазмы еще с советских времен изучались методы возбуждения мощного коротковолнового излучения в плазме с температурой почти миллион градусов.
Правда, к началу нового тысячелетия оба института были в неважной форме, и многие специалисты искали себе применение в Европе и США. К примеру, заведующий лабораторией ИСАН Константин Кошелев еще и возглавлял проект в голландском Институте физики плазмы. Но нет худа без добра. Однажды в 2000 году его, как сотрудника голландского института, пригласили для консультации в исследовательское подразделение АСМЛ, которое, кстати, возглавлял один из выпускников долгопрудненского Физтеха. Проблема, с которой столкнулось АСМЛ, да и все литографическое сообщество, заключалась в слишком низкой мощности существовавших на тот момент источников коротковолнового излучения. Кошелеву предложили создать в АСМЛ лабораторию для разработки новых типов источников. Он согласился с тем, что лаборатория нужна, но предложил провести эти исследования в своей лаборатории в подмосковном Троицке, где еще с советских времен собрался коллектив первоклассных специалистов в области физики плазмы. АСМЛ рискнуло: в те времена мало кто из ведущих фирм решался заказывать какие-либо работы в России, предпочитали «покупать мозги» на вывоз – и не прогадало.
Оловянный пар
Результат не заставил себя ждать – уже через пару лет ученые ИСАН сделали кардинальный шаг – показали, что можно в несколько раз увеличить мощность излучения, если вместо привычного на тот момент ксенона возбуждать излучение в плазме другого химического элемента – олова. Это был революционный шаг, и уже в 2003 году в ИСАНе был создан прототип самого мощного на тот момент источника ЭУФ излучения на основе электрического разряда в парах олова.