| Аннотация |
В России микрочипы и интегральные микросхемы производятся с помощью фотолитографии. Для формирования на полупроводниковых пластинах элементов необходимой геометрии, заготовки экспонируют через фотошаблоны с применением KrF-лазера (248 нм) или ArF-лазера (193 нм). Это позволяет получить узор с проектными нормами вплоть до 28 нм. Одним из ключевых литографических материалов, задействованным в многоступенчатом процессе изготовления чипов, является полимерный фоторезист с химическим усилением. Фоторезист – это сложный композитный материал, основная функция которого сводится к защите проводящей пластины и формированию окон для создания рисунка на стадии травления. Эффективность этого процесса и, следовательно, производительность изготавливаемого электронного устройства зависит от качества фоторезиста – его компонентного состава. Прежде всего, речь идет о фотогенераторе кислоты (ФГК), который образует сильную кислоту Бренстеда в результате реакции фотолиза. Небольшое количество кислоты модифицирует полимерную основу фоторезиста, делая её чувствительной к щелочным проявителям. Это приводит к удалению защитной пленки с подложки после этапов экспонирования и проявления. На незащищенном участке формируется отдельный элемент микросхемы.
В России отсутствуют производители химически усиленных фоторезистов для KrF и ArF-литографии, нет и разработчиков отдельных компонентов резистов, таких как фотогенератор кислоты. Вся продукция является импортной. Поставки качественных материалов в нашу страну прекратились, а применение на предприятиях альтернативных вариантов азиатского происхождения обычно приводит к резкому сокращению процента выхода годных изделий. В таких условиях актуальной становится задача по разработке российских фоторезистов и их компонентов, качество которых должно не уступать и в перспективе превосходить качество лучших корейских, японских и европейских продуктов. Данный проект направлен на разработку технологии производства фотогенераторов кислоты сульфониевого ряда, в соответствии с задачами и техническим заданием, сформулированными организацией реального сектора экономики – АО «НИИМЭ». В качестве решения поставленных Заказчиком задач предлагается проведение комплекса работ, включающих:
1) Выработку химических цепочек синтеза, и их оптимизацию на стадии разработки экспериментальных образцов ФГК. В фокусе работы - поиск и апробирование низкозатратных, атом-экономичных синтетических подходов с рециклингом реагентов. Детальная характеризация образцов для установления и подтверждения химического состава, высокой степени чистоты и способности генерировать кислоту в ходе фотодеструкции.
2) Переход от лабораторных масштабов получения к синтезу крупных образцов – опытных образцов и опытной партии продукции с контролем состава, чистоты и сохранению эффективности основного назначения – образовывать сильные кислоты в ходе фотолиза. Данный блок работ станет предшествующим в серийном производстве ФГК.
3) Разработку опытной установки – реакторной линии для производства партий продукции.
4) Разработку рабочей конструкторской документации на установки и технологической документации на производство фотогенераторов кислоты 193 нм.
Эти решения в полной мере отражают ожидаемые технологические результаты Проекта. В ходе работы будет также проведен систематический анализ научной и патентной литературы, по результатам которого будут предложены инновационные фотосоли, использование которых может улучшить технологические характеристики фоторезистов. Новые соединения будут получены в качестве лабораторных образцов. Будет проведено исследование их потенциала как ФГК. Новизна обозначенных решений также определяется впервые проводимыми работами такого характера в
области литографических материалов для микроэлектронной промышленности, т.к. вопрос снабжения материалами АО «Микрон» и ООО «НМ-Тех» не стоял так остро, как сейчас на протяжении нескольких десятилетий. Коллектив исполнителей Проекта активно ведет работы по изготовлению литографических материалов. Большое внимание уделяется разработке фоточувствительных и электроактивных соединений, которые используются в производстве микроэлектроники, включая органическую и гибридную электронику. Накоплен большой опыт в тонком органическом синтезе, масштабировании процессов получения новых и востребованных соединений, обратном химическом инжиниринге, а также прецизионном анализе физико-химических, литографических, оптоэлектронных свойств функциональных материалов. Имеющаяся в распоряжении коллектива исполнителей Проекта современная инфраструктурная и приборная база позволяет проводить научно-исследовательские и научно-технологические работы на самом высоком уровне. Таким образом, решение задач данного Проекта приведет к получению востребованных организациями реального сектора экономики результатов, и даст возможность устранить зависимость российских компаний-производителей фоторезистивных материалов от импортных поставок.
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
