Ограничение доступа Китая к современному передовому оборудованию для выпуска микросхем вынуждает разработчиков из Поднебесной искать доступные альтернативы. Одной из них обещает стать нанопечать или NIL (Nanoimprint Lithography). Это сложная в реализации технология, предполагающая использование высокоточных штампов. Но даже здесь китайцы смогли удивить, предложив метод, способствующий повышению точности печати и экономии материалов.

HUAWEI FreeArc: вероятно, самые удобные TWS-наушники

Почему ИИ никак не сесть на безматричную диету

Обзор умных часов HUAWEI WATCH 5: часы юбилейные

Пять причин полюбить HONOR Magic7 Pro

Пять причин полюбить HONOR Pad V9

Пять причин полюбить HONOR X8c

Фитнес-браслет HUAWEI Band 10: настоящий металл

Hollow Knight: Silksong — песнь страданий и радостей. Рецензия

Источник изображения: Pulin Technology

Импринтная литография — метод прямого механического переноса наноструктур на подложку с помощью твёрдого штампа. В отличие от оптической литографии, здесь изображение схемы для травления формируется за счёт давления. Подобные решения уже довольно давно предлагают Canon и Nanonex, но они остаются нишевыми и применяются при производстве фотоники, MEMS и биомедицинских чипов. Для массового выпуска чипов с нормами 3-5 нм технология пока не годится. Тем не менее, китайская разработка в условиях санкций способна стать полезным инструментом для китайской полупроводниковой промышленности.

Китайская компания Pulin Technology изготовила и испытала импринтную установку (степпер) для производства микросхем методом пошагового нанесения отпечатка шаблона (step-and-repeat). Другими словами, данная установка наносит отпечаток по частям, а не целиком. Кроме того, китайская машина предполагает капельное нанесение фоторезиста, что позволяет экономить материал при производстве.

Возможности инструмента серии PL-SR во многом повторяют характеристики NIL-оборудования компании Canon образца 2023 года — нанопечатной установки FPA-1200NZ2C. Одна из последних её реализаций была поставлена в 2024 году в США — в Техасский институт электроники (TIE). Инструмент позволяет печатать штампами с технологическими нормами масштаба 10 нм.

Нанесение методом штамповки рисунка с нормами 10 и менее нанометров на фоточувствительный слой резиста на кристалле технологически ничуть не проще, чем EUV-литография. Правда, специфика трудностей здесь иная: необходимы высочайшая сохранность и чистота формы в процессе использования. Зато для штамповки микросхем не нужен мощный источник лазерного излучения и невероятно сложная оптика, которая для EUV-диапазона требует зеркал вместо линз, что значительно усложняет процесс.

К сожалению, подробностей о новой машине не много. Известно лишь, что оборудование способно обрабатывать 12-дюймовые (300-мм) пластины, что было продемонстрировано на примере изготовления опытных чипов памяти, кремниевой фотоники и микродисплеев.

Покупателем первой импринтной установки PuLin PL-SR стала китайская фабрика по производству полупроводников — литограф прошёл все необходимые испытания и готов к работе над выпуском серийных чипов на 300-мм пластинах.

Компания Canon отправила первый образец своей машины для нанопечатной литографии американскому исследовательскому консорциуму — важный шаг к коммерческому использованию этого инновационного метода производства микросхем. Новая технология заметно сокращает расходы и потребление электроэнергии. Формирование элементов электронной схемы происходит за счёт деформации покрытия штампом с последующим травлением.

Фитнес-браслет HUAWEI Band 10: настоящий металл

Hollow Knight: Silksong — песнь страданий и радостей. Рецензия

Пять причин полюбить HONOR X8c

Обзор умных часов HUAWEI WATCH 5: часы юбилейные

HUAWEI FreeArc: вероятно, самые удобные TWS-наушники

Пять причин полюбить HONOR Pad V9

Пять причин полюбить HONOR Magic7 Pro

Почему ИИ никак не сесть на безматричную диету

Источник изображения: Canon

Традиционное производство полупроводников производится методом фотолитографии (DUV или EUV), в процессе которого фоточувствительная полимерная плёнка (фоторезист) засвечивается через фотошаблон с заданным рисунком, а затем проэкспонированные участки удаляются путём травления.

В нанопечатной литографии изображение образуется за счёт механической деформации полимерного покрытия пресс-формой. С помощью нанопечатной литографии можно получать наноструктуры размером менее 10 нм на достаточно больших площадях, что недоступно для всех других методов литографии.

Преимуществом нанопечатной литографии перед фотолитографией является возможность снижения производственных затрат и потребления энергии. В то время как для обычного фотолитографического оборудования требуются массивы линз или зеркал, машины Canon имеют более простую конструкцию и потребляют в десять раз меньше электроэнергии.

Нанопечатная литография также отлично подходит для формирования сложных трёхмерных схем с помощью одного штампа — процесс, практически не реализуемый при фотолитографии.

Несмотря на весь потенциал новой технологии, для её коммерческого использования пока существуют препятствия, самым существенным из которых являются дефекты и брак, вызванные попаданием мельчайших частиц пыли.

Поставка первой полнофункциональной машины Canon для тестирования Техасскому институту электроники (TIE), поддерживаемому ведущими производителями полупроводников, намекает на масштабные изменения, назревающие в производстве микросхем. Заместитель генерального директора Canon по оптическим продуктам Казунори Ивамото (Kazunori Iwamoto) сообщил о планах поставки от 10 до 20 машин в год в течение следующих трёх-пяти лет.

Техасский институт электроники (TIE) — консорциум, поддерживаемый Техасским университетом в Остине. В него входят такие тяжеловесы полупроводниковой отрасли, как Intel, NXP и Samsung, а также многочисленные правительственные агентства и академические институты.