| Аннотация |
Развитие стратегически важных отраслей Российской Федерации, таких как оборонная промышленность, космос, телекоммуникации и сектор высокопроизводительных вычислений, неразрывно связано с прогрессом в области микроэлектроники. Основой производства интегральных микросхем является технология фотолитографии, а ее ключевым элементом выступают фоторезисты – сложные многокомпонентные композиции, определяющие качество и точность формирования топологии рисунка. Для производства значительной части современной электронной компонентной базы
используется KrF-фотолитография с актиничным излучением 248 нм. Эффективность данного процесса напрямую зависит от качества фоторезистов с химическим усилением, важнейшим компонентом которых являются фотогенераторы кислоты (ФГК) – вещества, генерирующие сильную кислоту под действием ультрафиолетового излучения. Именно эти соединения запускают каскад химических реакций, приводящих к изменению растворимости полимерной основы фоторезиста и формированию конечного изображения. В настоящее время отрасль столкнулась с системным вызовом, который заключается в
критической зависимости российских компаний от поставок импортных фотогенераторов кислоты, отвечающих высоким требованиям по чистоте и стабильности характеристик. Традиционные поставщики из стран Запада и Японии, обладающие технологиями, прекратили поставки, а доступные аналоги из дружественных стран, в частности из Китая, не могут в полной мере решить проблему. Как показывает практика, чистота соединения, содержание ионных и органических примесей в ФГК азиатского производства могут непредсказуемо меняться от партии к партии. Такая нестабильность качества является
недопустимой для прецизионного процесса фотолитографии, поскольку приводит к изменению чувствительности фоторезиста, появлению дефектов и, как следствие, к снижению процента выхода годных микроэлектронных устройств. Таким образом, проблема заключается не просто в необходимости замещения импорта, а в создании собственного, надежного и контролируемого источника фоточувствительных материалов со стабильно высоким качеством, гарантирующим воспроизводимость технологических процессов в микроэлектронном производстве. Несмотря на то, что основные химические структуры целевых ФГК, таких как йодониевые соли и производные норборнендикарбоксимида, известны в научной литературе, существующие методики их синтеза не позволяют получать продукт требуемой для микроэлектроники чистоты и не пригодны для масштабирования синтеза. Промышленное производство таких соединений – это сложная технологическая задача, требующая
разработки сложного цикла работ: от выбора и подготовки сырья до многоступенчатой очистки, контроля качества на всех этапах и создания соответствующей нормативной документации.
Для решения поставленной проблемы в рамках проекта предлагается комплексный подход, включающей и фундаментальные исследования, и прикладные разработки, и организацию опытного производства. В основе проекта лежит глубокая научно-исследовательская работа по проведению патентных и теоретических изысканий для выбора оптимальных методов синтеза, а также разработка и отработка в лабораторных условиях методик получения целевых соединений с их последующей полной характеризацией. Ключевым шагом на пути к промышленному внедрению станет переход от лабораторных разработок к созданию реакторных линий для производства. Для этого будет разработан полный комплект конструкторской документации и создана универсальная опытно-промышленная
установка синтеза, на которой будет отлажен технологический процесс и изготовлены опытные образцы продукции. Завершающим этапом проекта, подтверждающим его практическую значимость, станет производство опытно-промышленных партий, их приемочные испытания и, главное, промышленная апробация в составе реальных фоторезистивных композиций на технологических линиях. Успешная реализация данных задач обеспечивается имеющимся у коллектива научным заделом в области тонкого органического синтеза, а также тесным сотрудничеством с индустриальными партнерами.
Научная новизна проекта заключается в создании комплексного научно-технологического решения. Впервые в России будет разработана целостная, масштабируемая технология синтеза и глубокой очистки фотогенераторов кислоты для 248-нм фотолитографии. Новизна состоит в оптимизации и адаптации синтетических подходов для промышленного применения, разработке оригинальных методик очистки от специфических примесей до уровня ppm и ниже, а также в создании полного комплекта конструкторской и технологической документации (ТУ, паспорта безопасности), необходимой для запуска
серийного производства. Будет создан научный задел для дальнейшей модификации ФГК и разработки соединений с улучшенными литографическими свойствами. Эффект от реализации проекта будет иметь мультипликативный характер и окажет значительное влияние на научную, технологическую и экономическую сферы. В технологическом плане будет устранен один из самых критических барьеров,
ограничивающих развитие отечественной микроэлектроники, что позволит обеспечить стабильную работу существующих производств и создаст основу для их модернизации. Будет создана опытная установка, являющаяся прототипом для дальнейшего масштабирования производства. В экономическом плане реализация проекта приведет к полному импортозамещению критически важных химических материалов, снижению затрат и созданию в России нового сегмента высокотехнологичной химической промышленности. Таким образом, успешное выполнение данного проекта станет важным
звеном технологического суверенитета Российской Федерации в одной из самых стратегически значимых отраслей современной экономики.
|
