№ - от 23.10.2007

23 октября 2007 года состоялось очередное заседание Президиума Российской академии наук

Научное сообщение «Коротковолновая проекционная нанолитография: проблемы, состояние перспективы». Докладчик - член-корреспондент РАН Салащенко Николай Николаевич (Институт физики микроструктур РАН).


 

Сообщение для прессы

 

23 октября 2007 года состоялось очередное заседание Президиума Российской академии наук 

 

Члены Президиума заслушали научное сообщение «Коротковолновая проекционная нанолитография: проблемы, состояние перспективы».

Докладчик - член-корреспондент РАН Салащенко Николай Николаевич (Институт физики микроструктур РАН).

 

Глобализация в 21-м веке всех сфер человеческой деятельности: культура, транспорт, наука, экономика, военные и террористические конфликты, сопровождается существенным ростом потоков информации и, соответственно, необходимостью создания баз данных, ее обработки, с целью принятия адекватных управленческих и иных решений. Наиболее очевидно влияние информационных технологий проявляется в экономике и военном деле. В глобальной экономике, в условиях жесточайшей конкуренции на рынке, издержки производства являются основным фактором, определяющим благополучие как отдельных фирм, так и стран. Опыт «успешных стран» конца 20-го века показал, что применение и развитие информационных технологий в разы увеличили производительность труда и обеспечили существенный «отрыв» в научно-технической и экономической сферах, уровне их жизни от других стран. Опыт военных конфликтов конца 20-го, начала 21-го века, также показал преимущество «бесконтактной войны» с помощью «умного оружия».

России, с ее колоссальными транспортными и энергетическими издержками, ограниченными человеческими ресурсами и серьезными геополитическими рисками, необходимо развитие и применение самых передовых технологий, эффективность которых должна превысить климатические и транспортные издержки производства. Основой модернизации страны должно стать развитие информационных технологий, автоматизация и робототизация производств и управления. Масштабность задач и объем требуемого электронного оборудования в России не позволяет решить проблему за счет импорта. Кроме того, существуют критические отрасли, такие как оборона и некоторые другие, где недопустимо ни отставание от потенциальных противников, ни зависимость от внешних поставщиков.

Основой информационных технологий является передовая элементная база для создания компьютеров, устройств автоматики и коммуникации и т.п. Ключевым элементом современного производства элементов микроэлектроники в настоящее время является проекционная УФ-литография на длине волны 193 нм, позволяющая на сегодняшний день обеспечить пространственное разрешение до 60 нм. Ведущие компании осваивают производство литографического оборудования, использующего иммерсионные среды, которое в ближайшее время может обеспечить минимальный размер топологии чипа на уровне 32 нм. И это рассматривается как предел для УФ-литографии. Можно также отметить, что надежды на длину волны 157 нм не оправдались из-за отсутствия оптических материалов, удовлетворяющих основным требованиям по однородности, поглощению, поляризационным характеристикам для данной длины волны.

В начале 90-х годов 20-го века в США, Европе и Японии были начаты исследования по литографии в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне. В качестве рабочей была выбрана длина волны 13.5 нм, так как на эту длину волны существует многослойная оптика нормального падения, а также эффективные плазменные источники излучения. Уже в 2002 г. была продемонстрирована возможность проекционной литографии на 13.5 нм с пространственным разрешением 70 нм. К настоящему времени в компании ASMLitography изготовлены две литографических установки с 6-ти зеркальным объективом, обеспечивающих экспозицию пластин с диаметром до 300 мм с расчетным пространственным разрешением до 22 нм. Эти стенды в настоящее время проходят испытания. К 2009 г. планируется создание промышленной установки по технологии 13.5 нм с разрешением до 16 нм. Можно отметить, что в настоящее время рассматривается возможность увеличения пространственного разрешения до 10-8 нм или путем совершенствования технологии 13.5 нм, или путем дальнейшего уменьшения рабочей длины волны.

В России, в ИФМ РАН, ИС РАН и ТРИНИТИ, ФТИ РАН, ведутся поисковые исследования в области проекционной литографии 13.5 нм. Из-за низкого уровня финансирования эти работы сконцентрированы в основном на развитии элементной базы литографической установки. В настоящее время в ИФМ РАН развиты признанные в мире передовые технологии нанесения высокоотражающих многослойных зеркал для 13.5 нм. В частности, освоена технология изготовления и аттестации подложек с супергладкими (среднеквадратичная высота микронеровностей » 0.2-0.25 нм) поверхностями, разработана технология нанесения высокоотражающих (до 69%) многослойных интерференционных покрытий с заданным распределением периода по апертуре подложки в общем случае со сложной формой поверхности, решена проблема компенсации внутренних напряжений в многослойных структурах.

ИФМ является мировым лидером в области создания фильтров для спектральной очистки излучения плазменных источников. Имеется хороший научный задел в области высокочувствительных фоторезистов. Для решения ближайших задач по совершенствованию фоторезистов и для изготовления тестовых микросхем с нанометровым пространственным разрешением в ИФМ изготавливается тестовый стенд на основе двузеркального светосильного асферического объектива Шварцшильда с пространственным разрешением до 30 нм. Ключевая проблема в создании литографического стенда с разрешением 20-30 нм связана с развитием техники изготовления подложек для асферической многослойной изображающей оптики со среднеквадратичным отклонением формы поверхности от расчетной до 0.2 нм при высоте неровностей поверхности до 0.1- 0.2 нм. С этой целью в ИФМ развиваются адекватные методы контроля формы поверхностей и методы коррекции формы с субнанометровой точностью. В частности, разработан и находится на конечной стадии изготовления лазерный интерферометр с эталонной сферической волной, который должен обеспечить измерения формы асферических поверхностей с субнанометровой точностью.

В ИС РАН и ТРИНИТИ разрабатываются источники излучения на 13.5 нм, по своим характеристикам не уступающие мировым аналогам. К настоящему времени разработан проект литографической установки с 6-и зеркальным объективом, которая должна обеспечить пространственное разрешение на уровне 20-30 нм. Проведены консультации с ведущим в бывшем СССР производителем литографического оборудования - концерном «Планар» (Белоруссия) на предмет возможности совместного создания в современных условия литографической установки на 13.5 нм.

В обсуждении доклада приняли участие:

Академик Осипьян Юрий Андреевич отметил фундаментальность доклада и большое значение исследований Горьковской школы, которая возникла на базе, созданной выдающимися предшественниками.

Академик Алферов Жорес Иванович сказал, что данные работы широко известны, их нужно обязательно поддерживать и использовать для восстановления микроэлектронной промышленности.

Академик Багаев Сергей Николаевич отметил высокий уровень работающих в Нижнем Новгороде Института прикладной физики и Института физики микроструктур, а также предложил привлекать различные группы к ведущимся там разработкам.

Академик Сурис Роберт Арнольдович напомнил, что в данные исследования вовлечено много специалистов из области физики, химии, а также техники. Решаются сложные задачи оптики. Результаты могут быть использованы при разработке новых моделей настольных компьютеров. В целом данное направление стимулирует фундаментальные исследования.

 

Президиум РАН рассмотрел вопрос о присуждении премий имени выдающихся ученых 2007 года: имени И.М. Виноградова (представление Экспертной комиссии и Бюро Отделения математических наук) и имени А.Н. Крылова (представление Экспертной комиссии и Бюро Отделения биологических наук).

Президиум РАН постановил:

- присудить премию имени И.М. Виноградова 2007 года доктору физико-математических наук Ремесленникову Владимиру Никаноровичу (Омский филиал Института математики СО РАН) за цикл работ «Алгебраическая геометрия для свободных групп и алгебр Ли».

Работы В.Н. Ремесленникова посвящены изучению свойств алгебраических уравнений над алгебраическими системами, таких как группы и алгебры Ли. Данный раздел алгебры интенсивно развивался в последние годы и стал известен под названием «универсальной алгебраической геометрии» или «алгебраической геометрии над алгебраическими системами». При помощи основных комбинаторных методов, использующих структуры математической логики, получены, в частности, следующие результаты: доказательство эквивалентности категорий алгебраических множеств над фиксированной алгеброй Ли и соответствующих координатных алгебр; описание алгебраических множеств над нетеровыми в смысле уравнений группами; оценки размерности алгебраических множеств над свободными метабелевыми группами и многие другие. Серия работ представляет глубокий вклад в развитие теории групп и алгебр Ли.

 

- присудить премию имени А.Н. Крылова 2007 года доктору физико-математических наук Иванову Михаилу Самуиловичу, кандидату физико-математических наук Кудрявцеву Алексею Николаевичу, Хотяновскому Дмитрию Владимировичу (Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН) за серию работ «Гистерезис перехода между регулярным и маховским отражением стационарных ударных волн».

Серия работ М.С. Иванова, А.Н. Кудрявцева и Д.В. Хотяновского посвящена численному моделированию перехода между регулярным и маховским отражением стационарных ударных волн. Впервые в мире показано, что углы прямого и обратного переходов определяются различными критериями, т.е. смена ударноволновых конфигураций сопровождается гистерезисом. Подробно изучены различные аспекты данного явления. В частности, исследована роль трехмерных эффектов, предсказано существование пространственных конфигураций, не наблюдавшихся ранее, исследована роль возмущений набегающего потока. Проведены эксперименты в сверхзвуковых аэродинамических трубах, полностью подтвердившие, качественно и количественно, данные численного моделирования. Следует отметить практическую значимость данных результатов, заключающуюся в их возможном применении в аэрокосмической технике – при конструировании перспективных гиперзвуковых летательных аппаратов. Проведенные исследования получили широкую известность как у нас в стране, так и за рубежом.

 

 

Члены Президиума обсудили и приняли решения по ряду других научно-организационных вопросов.

 

Информация предоставлена Пресс-службой РАН.

 

Пресс-служба РАН: Руководитель - Преснякова Ирина Васильевна

тел./факс: 954 11 45 E-mail - irina@presidium.ras.ru

Главный специалист - Бадо Анна Ефимовна тел: 237 90 02; E-mail – novo@presidium.ras.ru

Главный специалист – Каменева Валентина Сергеевна. Тел. 237-81-15 E-mail – vskameneva@presidium.ras.ru

Главный специалист Колесникова Марина Валерьевна т/ф.: 718 17 55

E-mail - mvel@mail.ru; marina@presidium.ras.ru

 

 

©РАН 2018