eng
Выпуск #6/2015
М.Кирхнер
Системы электронно-лучевой литографии для передовых исследований и производства
Системы электронно-лучевой литографии для передовых исследований и производства
Просмотры: 4774
Немецкая компания Raith разрабатывает решения для электронно-лучевой и ионно-лучевой литографии, наноинжиниринга, обратного инжиниринга, электронной микроскопии. В основанной в 1980 году в Дортмунде компании работают более 200 специалистов. Линейка оборудования включает как модели для проведения исследований и образовательных целей, так и промышленные системы. Слияние в 2013 году с компанией Vistec еще более укрепило позиции Raith на рынке. На конференции EuroNanoForum 2015 о тенденциях применения и совершенствования оборудования Raith рассказал директор по продажам на новых рынках Мартин Кирхнер.
DOI:10.22184/1993-8578.2015.60.6.24.26
DOI:10.22184/1993-8578.2015.60.6.24.26
Господин Кирхнер, каковы основные области применения оборудования Raith?
Наши системы обеспечивают разрешение менее 10 нм, что позволяет использовать их в наиболее передовых разработках. Например, они востребованы в СВЧ-электронике, так как чем выше рабочая частота, тем меньшие размеры должны иметь функциональные элементы. Принципиально новые исследования в таких областях, как вакуумная твердотельная электроника, также реализуются на нашем оборудовании. Помимо электронной промышленности, электронно-лучевая и ионно-лучевая литографии применяются для получения микро- и наноструктур в материаловедении, фотонике, биологии и медицине, плазмонике. Например, на нашем оборудовании изготавливают структуры для получения наночастиц, создания оптических фильтров, преобразователей на фотонных кристаллах, биосенсоров и т.п. Интересным проектом, в котором также используется электронно-лучевая литография, стала разработка новых голографических защитных элементов для банкнот.
Насколько востребованы системы Raith в промышленности?
Предприятия электронной промышленности обрабатывают тысячи пластин в год, поэтому для них важна высокая производительность. Электронно-лучевая литография ориентирована на средне- и мелкосерийное, а также единичное производство. Тем не менее, на долю промышленных предприятий приходится примерно 30% от общего числа выполненных нами инсталляций. В частности, требованиям промышленного производства отвечает серия EBPG, которая включает модели для экспонирования пластин диаметром 150 и 200 мм.
Какие тенденции в развитии систем электронно-лучевой литографии вы могли бы отметить?
В первую очередь, следует сказать об увеличении разрешения экспонирования. Основная проблема здесь заключается в том, что, хотя диаметр сфокусированного в вакууме электронного луча составляет 2 нм или меньше, при попадании на поверхность твердого тела, например, на покрытую резистом пластину, он неизбежно рассеивается. Этот эффект приводит к увеличению минимального размера воспроизводимого элемента до 5-10 нм.
Заметная тенденция – получение трехмерных структур, для чего необходимо повышать точность обработки элементов по их высоте. Трехмерные наноструктуры все более востребованы в разработках для многих областей, причем значительная их часть уже коммерциализирована, поэтому мы много работаем над улучшением точности их изготовления.
Внедрение новых материалов, которые заменяют традиционный для полупроводниковой промышленности кремний, например арсенида и нитрида галлия, – еще один вызов, на который приходится отвечать производителям оборудования.
Также заметны тенденции к росту использования электронно-лучевой литографии для получения устройств на основе так называемых нанопроволок и элементов спинтроники.
Как вы оцениваете перспективы развития многолучевой технологии?
На мой взгляд, подобное оборудование будет сложно довести до стадии промышленного внедрения из-за его технической сложности и высокой стоимости. Известно множество интересных разработок в области электронно-лучевой литографии, но лишь единицы из них доведены до коммерческой стадии и успешно выдержали проверку временем. В отношении многолучевых систем я настроен скептически, но на практике все определит выбор специалистов полупроводниковой промышленности.
Каковы на ваш взгляд главные преимущества оборудования Raith?
Мы являемся крупнейшим в мире производителем систем электронно-лучевой литографии сфокусированным электронным пучком, поэтому располагаем наиболее развитой и отлаженной сервисной инфраструктурой. Это стратегическое преимущество, так как оборудование такого технического уровня нуждается в качественном сервисном обслуживании. Также важно, что наши технические решения основываются на разработках с более чем 40-летней историей, которые выполнялись компаниями Philips и Cambridge Instruments. Такая научно-техническая база свидетельствует о надежности.
Что касается характеристик оборудования, то наши системы отличаются оптимальными уровнями автоматизации, скорости и точности работы. При этом хорошее разрешение сочетается с высокой повторяемостью, что подтверждено на практике нашими клиентами. Многие из них перед покупкой оборудования выполняли сравнительные тесты решений разных производителей, и наши системы всегда показывали очень хорошие результаты.
Насколько важен для Raith российский рынок?
В России установлено более 20 наших машин. Основные заказчики – институты РАН, занимающиеся фундаментальными и прикладными исследованиями, например, Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники (ИСВЧПЭ) РАН, где эксплуатируются системы RAITH 150 Two и VOYAGER. Также несколько проектов реализованы в образовательных институтах, например в МГУ им. М.В.Ломоносова, и в промышленных компаниях. Эти факты говорят сами за себя: российский рынок очень важен для нас, и мы рассчитываем на дальнейшее развитие сотрудничества с российскими партнерами.
Наши системы обеспечивают разрешение менее 10 нм, что позволяет использовать их в наиболее передовых разработках. Например, они востребованы в СВЧ-электронике, так как чем выше рабочая частота, тем меньшие размеры должны иметь функциональные элементы. Принципиально новые исследования в таких областях, как вакуумная твердотельная электроника, также реализуются на нашем оборудовании. Помимо электронной промышленности, электронно-лучевая и ионно-лучевая литографии применяются для получения микро- и наноструктур в материаловедении, фотонике, биологии и медицине, плазмонике. Например, на нашем оборудовании изготавливают структуры для получения наночастиц, создания оптических фильтров, преобразователей на фотонных кристаллах, биосенсоров и т.п. Интересным проектом, в котором также используется электронно-лучевая литография, стала разработка новых голографических защитных элементов для банкнот.
Насколько востребованы системы Raith в промышленности?
Предприятия электронной промышленности обрабатывают тысячи пластин в год, поэтому для них важна высокая производительность. Электронно-лучевая литография ориентирована на средне- и мелкосерийное, а также единичное производство. Тем не менее, на долю промышленных предприятий приходится примерно 30% от общего числа выполненных нами инсталляций. В частности, требованиям промышленного производства отвечает серия EBPG, которая включает модели для экспонирования пластин диаметром 150 и 200 мм.
Какие тенденции в развитии систем электронно-лучевой литографии вы могли бы отметить?
В первую очередь, следует сказать об увеличении разрешения экспонирования. Основная проблема здесь заключается в том, что, хотя диаметр сфокусированного в вакууме электронного луча составляет 2 нм или меньше, при попадании на поверхность твердого тела, например, на покрытую резистом пластину, он неизбежно рассеивается. Этот эффект приводит к увеличению минимального размера воспроизводимого элемента до 5-10 нм.
Заметная тенденция – получение трехмерных структур, для чего необходимо повышать точность обработки элементов по их высоте. Трехмерные наноструктуры все более востребованы в разработках для многих областей, причем значительная их часть уже коммерциализирована, поэтому мы много работаем над улучшением точности их изготовления.
Внедрение новых материалов, которые заменяют традиционный для полупроводниковой промышленности кремний, например арсенида и нитрида галлия, – еще один вызов, на который приходится отвечать производителям оборудования.
Также заметны тенденции к росту использования электронно-лучевой литографии для получения устройств на основе так называемых нанопроволок и элементов спинтроники.
Как вы оцениваете перспективы развития многолучевой технологии?
На мой взгляд, подобное оборудование будет сложно довести до стадии промышленного внедрения из-за его технической сложности и высокой стоимости. Известно множество интересных разработок в области электронно-лучевой литографии, но лишь единицы из них доведены до коммерческой стадии и успешно выдержали проверку временем. В отношении многолучевых систем я настроен скептически, но на практике все определит выбор специалистов полупроводниковой промышленности.
Каковы на ваш взгляд главные преимущества оборудования Raith?
Мы являемся крупнейшим в мире производителем систем электронно-лучевой литографии сфокусированным электронным пучком, поэтому располагаем наиболее развитой и отлаженной сервисной инфраструктурой. Это стратегическое преимущество, так как оборудование такого технического уровня нуждается в качественном сервисном обслуживании. Также важно, что наши технические решения основываются на разработках с более чем 40-летней историей, которые выполнялись компаниями Philips и Cambridge Instruments. Такая научно-техническая база свидетельствует о надежности.
Что касается характеристик оборудования, то наши системы отличаются оптимальными уровнями автоматизации, скорости и точности работы. При этом хорошее разрешение сочетается с высокой повторяемостью, что подтверждено на практике нашими клиентами. Многие из них перед покупкой оборудования выполняли сравнительные тесты решений разных производителей, и наши системы всегда показывали очень хорошие результаты.
Насколько важен для Raith российский рынок?
В России установлено более 20 наших машин. Основные заказчики – институты РАН, занимающиеся фундаментальными и прикладными исследованиями, например, Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники (ИСВЧПЭ) РАН, где эксплуатируются системы RAITH 150 Two и VOYAGER. Также несколько проектов реализованы в образовательных институтах, например в МГУ им. М.В.Ломоносова, и в промышленных компаниях. Эти факты говорят сами за себя: российский рынок очень важен для нас, и мы рассчитываем на дальнейшее развитие сотрудничества с российскими партнерами.
Отзывы читателей
