Литография, ASML и советская научная школа. Малоизвестные факты
Литография - один из самых сложных технологических процессов , с помощью которого создаются полупроводниковых микросхемы . На этой технологии держится современный цифровой мир .
Этот метод позволяет буквально «печатать» миллиарды микроскопических транзисторов на кремниевых пластинах, определяя скорость работы наших смартфонов, компьютеров и систем искусственного интеллекта. Вершиной этой эволюции сегодня являются установки литографии в глубоком ультрафиолете (EUV) от голландской компании ASML — единственного в мире производителя оборудования для самых передовых нанометровых чипов.
Мало кто знает, что триумф западных технологий стал возможен благодаря фундаментальному вкладу советской научной школы. Именно советские физики (в частности, ученые из Института спектроскопии РАН и Института физики микроструктур) заложили теоретические и практические основы экстремальной УФ-литографии. Они первыми в мире разработали уникальные многослойные рентгеновские зеркала и исследовали свойства лазерной плазмы — технологии, без которых создание современных сканеров ASML было бы физически невозможным
Ученые и физические институты из стран СНГ (в первую очередь из России) сыграли большую роль в становлении главной технологии ASML — экстремальной ультрафиолетовой литографии (EUV).Сотрудничество началось именно в 1990-е годы. После распада СССР в ASML и ее ключевую экосистему (включая немецкую Carl Zeiss и американскую Cymer) хлынул поток сильнейших советских физиков. Одни уехали работать в Велдховен напрямую, другие создавали технологическую базу, оставаясь в НИИ на родине по контрактам.
Вклад ученых из СНГ в 1990-е годы делится на два ключевых направления: рентгеновская оптика (зеркала) и источники ультрафиолетового света.
Создатели уникальных многослойных зеркал: Обычные линзы поглощают жесткий ультрафиолет (EUV 13,5 нм). Чтобы свет дошел до кремниевой пластины, нужны были не линзы, а идеальные отражающие многослойные зеркала. Лучшая в мире технология их создания была разработана в СССР.Николай Салащенко и его команда из Института физики микроструктур (ИФМ РАН) в Нижнем Новгороде. В 1990-е годы они были мировыми пионерами в создании многослойных рентгеновских зеркал из чередующихся слоев молибдена и кремния (Mo/Si) толщиной в несколько нанометров.
Немецкая компания Carl Zeiss (эксклюзивный создатель оптики для ASML) напрямую задействовала наработки и экспертизу команды Салащенко. Без этих структур создание современных EUV-линз и зеркал для ASML было бы невозможным.
Сергей Юлин — физик, специалист по многослойной рентгеновской оптике. В 1990-е годы переехал в Германию и работал во Фраунгоферовском институте (Fraunhofer IOF), который тесно сотрудничал с Zeiss и ASML над созданием стабильных при высоких температурах зеркал для литографии
Разработчики источника EUV-излучения (Олово и Плазма)Вторая главная проблема EUV — где взять такой свет. Решение нашли в создании плазмы: лазер бьет по капле расплавленного олова, превращая его в плазму с температурой под миллион градусов, которая и светится на нужной длине волны. Физику этого процесса рассчитывали ученые из СНГ.Константин Кошелев и ученые из Института спектроскопии (ИСАН) в Троицке. Лаборатория спектроскопии плазмы ИСАН еще с советских времен была мировым лидером по изучению коротковолнового излучения плазмы. В конце 1990-х годов под руководством Кошелева была создана компания RnD-ISAN. Они заключили прямые контракты с ASML и американской Cymer (которую ASML позже выкупит за 2,5 млрд долларов). Именно ученые из Троицка помогали рассчитывать физику газовых мишеней и оловянной плазмы.Виктор Кривов — физик-оптик, математик. В конце 1990-х уехал в Нидерланды и стал одним из ведущих системных инженеров в исследовательском отделе ASML, занимаясь математическим моделированием и калибровкой оптических путей лазеров
Прямой наем в R&D ASML в 90-еПомимо крупных научных коллабораций, в 90-е годы ASML открыла двери для сотен талантливых инженеров среднего и высшего звена из СНГ. Физические факультеты МГУ, МФТИ, МИФИ и питерского Физтеха (ФТИ им. Иоффе) дали ASML первоклассных специалистов по:Вакуумным технологиям (внутри машин EUV должен быть идеальный космический вакуум, иначе воздух поглотит свет).Прецизионной метрологии (точность позиционирования стола с пластиной составляет доли нанометра, что требовало фундаментальных знаний лазерной интерферометрии).
В итоге, хотя руководящие посты в 90-е занимали голландцы, фундаментальная физика, на которой сегодня держится монополия ASML, создавалась в том числе умами ученых из СНГ
Информация взята из иностранных и российских источников.


