Осенью 2021-го года я писал про НИР (научно-исследовательскую работу), появившуюся на сайте госзакупок, по теме «Разработка установки безмасочной рентгеновской нанолитографии на основе МЭМС (микроэлектромеханической системы) динамической маски для формирования наноструктур с размерами от 13 нм и ниже на базе синхротронного и/или плазменного источника», шифр «Рентген-Литограф».
Более общее положение дел с разработками в этой сфере я также описывал в ноябре прошлого года, и с тех пор никакой новой конкретной информации не появлялось. Недавние спекуляции по теме 7 нм были сделаны на основе всё той же старой информации и домыслов отдельных академиков.
29 октября 2021 года вышеупомянутую госзакупку выиграл Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники» (МИЭТ) на сумму 670 млн. рублей. Сроком завершения работ значилось 30 ноября 2022 года.
Примечательно, что спустя четыре с половиной месяца, 16 марта 2022 года, МИЭТ объявляет тендер на 210 млн. рублей «Выполнение составной части научно-исследовательской работы (СЧ НИР) по теме: «Разработка облика и критических технологий создания элементов установки безмасочной рентгеновской литографии», который выигрывает Институт физики микроструктур (ИФМ РАН) (это филиал Института прикладной физики (ИПФ РАН). Но сроком завершения работ значится уже 31 декабря 2022 года.
Внимание, первый вопрос! А почему срок окончания этих работ указан на месяц позже, чем тех работ, которые эту работу в себя включают? :-)
Так или иначе, но ИФМ РАН уже сейчас наметил включить научные результаты этой своей работы в отчётный доклад Президенту и Правительству РФ примерно в таком виде:
--- НАЧАЛО ---
Инновационная разработка безмасочного рентгеновского литографа для мелкосерийного производства компонент микро- и наноэлектроники
Разработан облик безмасочного рентгеновского литографа на основе точечного лазерно-плазменного источника излучения на 13,5 нм и микроэлектромеханической системы микрозеркал в качестве динамической маски.
Созданный проекционный трехзеркальный объектив с 400-кратным уменьшением обеспечивает разрешение литографа до 20 нм.
Подтверждены основные принципы, заложенные в конструкцию безмасочного рентгеновского литографа, что позволяет приступить к этапу опытно-конструкторских работ по разработке литографа для мелкосерийного производства компонент микро- и наноэлектроники.
Рентгенооптическая схема безмасочного нанолитографа с трехзеркальным объективом (зеркала M1, M2, M3) с уменьшением 400 крат и матрицей МЭМС микрозеркал, работающей на отражение. Увеличено показан отдельный элемент МЭМС (СЭМ снимок).
Авторы:
Н.И. Чхало (chkhalo@ipmras.ru; +79101094218), Н.Н. Салащенко, И.В.
Малышев, А.Е. Пестов, В.Н. Полковников, М.Н. Торопов (ИФМ РАН)
ООО «Маппер», ООО «ЭУФ лабс», МИЭТ.
Публикации:
1. N.I. Chkhalo et al., Proc. of SPIE, V.10224, 102241O-1-O8 (2016).
2. N. Chkhalo et al., Journal of Vacuum Science & Technology B, 35, 062002 (2017).
3. Н.Н. Салащенко и др., Поверхность, № 10, с.10–20 (2018).
ПФНИ: 1.3.2.5. Физика нано- и гетероструктур, мезоскопика
--- КОНЕЦ ---
Заключение
Не очень понятно, что в этой схеме сделал МИЭТ за 450 млн. рублей. Зеркала, источник излучения — это же всё детища ИМФ РАН, или я ошибаюсь? Это был мой второй вопрос.
Безусловно нужно едело особенно для малых серий - по крупным масочная будет.
Можно иметь 3Д принтер который заменит тысячу с лишним ступеней формирования структуры чипа - один процесс в камере.
Это может снизить себестоимость малосерийных чипов до 10% и ниже.
Комментарии
Да давайте уже микросхем своих разных и побольше!Народ заждался.
С наступающим!
Народ обломится. Безмасочный - это значит для сильно мелкосерийного производства, 2-3 порядка по скорости сольют масочному. Это как какая офсетная печать vs художника.
Скорость экспонирования уже отличается только в разы, а не на порядки.. Все зависит от мощности источника. Злые языки утверждают, что там есть серьезное продвижение.
Не всё зависит от источника, но вообщем да, если мощность выше, то и время экспонирования меньше. Правда у масочника тоже.
Но утверждали, что себестоимость кристаллов в этих мелких сериях будет сравнима с произведёнными крупносерийно по масочной технологии. Что позволит выпускать большую номенклатуру по доступным ценам без захвата общемирового рынка для продаж миллиардами штук, что в свою очередь было бы нужно для окупаемости выпуска по классической технологии.
совершенно верно. так же как и верно то, что "мелкосерийно" в мировом масштабе - значит с кратным запасом по количеству для России. А так же то, что можно наращивать объемы простым горизонтальным масштабированием.
По идее, нужно строить с расчетом на рынок Ирана (там 84млн человек живёт, при ежегодном приросте населения в 1,5-2млн). Рынок все равно большой получается - сотни миллионов чипов нужно прямо сейчас.
И не просто наращивать горизонтально, но и балансировать в зависимости от потребностей. Вплоть до перераспределения содержимого пластины и внесения изменений в печатаемую партию.
Пластины-не_пластины, но безмасочная литография суперидеальна для чего-то мелкосерийного и специализированного - очень многие микросхемы сейчас не могут появится при всей их специфической крайней нужности тупо потому, что помимо производства требуются маски - а там уже счёт на единицы-десятки килобаксов.
Т.е для 10 специализированных микросхем, речь в очень неплохом случае речь о $ 5000 / 10 = $ 500 / шт - и это только шаблоны-маски по себестоимости, без учёта всего остального.
В случае же с безмасочным, появляется возможность сверхманевренного дешёвого выпуска экспериментальных специализированных микросхем на любой чих по очень сходным ценам. А уже если они "выстрелят" - так и быть можно и на шаблоны раскошелиться.
А неон используется в этом оборудование ?
Нет. Источник излучения другой.
А чем охлаждают ?
Смотря что охлаждают)
Так все технологии общеизвестны.
Вопрос исключительно в реализации.
Если разработчики потянут -- это будет переворот в мировой промышленности
В чем переворот? Технология известна давно, не использовалась из-за невозможности выпуска больших партий продукции, и, следовательно, высокой цены единицы получаемой продукции.
Я слышал, что переворот как раз в снижении цены единицы в малых партиях. Изготовление маски дорого и окупается только для больших серий. Отсутствие маски позволяет выпускать с той же себестоимостью малосерийно.
Да-да, конечно!
Каждому идиоту известна конструкция атомной бомбы во всех подробностях.
Однако воплотить конструкцию в реальность удается не только лишь всем, даже высоколобым ученым.
Высоколобые ученые и не должны ничего воплощать, они только придумывают. Воплощают инженеры.
И воплотить многие страны не могут исключительно по той причине, что для атомной бомбы нужно 6-7 отраслей промышленности. И еще столько же - для постройки средств доставки. А вот понимание этого факта дает понимание истинного величия тов. Сталина и тов. Берии.
Вы ошибаетесь. Проблема не в доступности знаний, а в доступности материалов. И слава богу.
Да-да, конечно.
Материалов вокруг хоть жопой жуй!
Осталось найти способ нанести какой-нибудь общедоступный арсений германия на общедоступную кремниевую подложку потребным заказчику равномерным слоем 28 НМ с точностью +/- 2%.
Даю подсказку: малярной кистью сделать это почему-то не получается.
Это было про ЯО, дебил.
Да ты, оказывается, ибанат?!
Пшел нахрен!
Это потому что кисточка неосвященная.
Ну нет, с помощью МОЭМС ещё никто не печатал.
Автор не желтоват. Он инженер и приаык оперировать фактами.
Ну это типо вариант для мелких серий, но когда будет и будет ли неизвестно. Как научный результат вполне нормально - типо есть теор возможность. Если ничего не делать то и ничего не будет. Т.е. они этот результат могут и в след год включить.
"мелкая серия" - это в сравнении с объемами выпуска фабов интела или тайваньцев? Это миллионы процессоров выйдет. Для себя - за глаза. Не говоря уже о гибкости подхода когда новые процессоры можно хоть каждый месяц в серию запускать на том же оборудовании.
Неизвестно что именно и когда все это будет. Эти схемы уже 10 лет известны. А работающей машины все нет. Может будет, а может и нет.
Я отвечу автору на его вопросы, пусть он и строит из себя девочку...
1) Сроки
Просто забыли где какие сроки обозначены и получилось как получилось
2) Зачем МИЭТ
Незачем. Они просто получили деньги которые выбил ИФМ.
Вопросы автору:
1) Это какие такие академики ввели в заблуждение? Литвак что-ли? Так он сам ничего не знает...
2) Откуда схемка?
Немного о безмасочной.
Производительность маленькая, но можно производить малые серии, до одной микросхемы. В принципе это иногда надо. И вообще а зачем делать только микросхемы? Можно еще чего-нибуть сваять...
Такой технологии ни у кого нет.
Надо смотреть как пойдёт. И таки помечтаем.
Сейчас можно четырёхслойные платы заказывать мелкими партиями по 2$ за платки 5x5см 5 шт. Это реально круто для радиолюбителей. Причём всё настолько автоматизированно, что на вход даёшь gerber, на выходе плата.
Если эта технология станет дешёвой и автоматизированной, то было бы круто! На вход даёшь свой код на Verilog + тайминги для io, на выходе - готовая микросхема. Можно будет такое воротить, ух!
Не, между HDL и кристаллом довольно длинный путь создания топологии. Которая должна учитывать скорость распространения сигналов и другие нюансы. Это то же искусство в некотором плане. Для fpga это делают трассировщики, но сами по себе fpga весьма ограниченны. И именно по этому, процесс можно для них автоматизировать.
И тут возникает вопрос, а на фига нужен мелко серийный asic разведенный автоматом, который можно реализовать на fpga? А не нужен он такой. Платы то же руками в основном разводят, хоть и с помошниками. Очень много нюансов. Если это не 16mhz без аналоговых цепей.
Да, определённо автоматически создающиеся микросхемы будут не такими оптимизированными, как руками разведённые.
Но во если зайти с другого конца? На текущий момент люди умеют переводить код на Verilog работы на FPGA. Что улучшится, если можно будет создавать custom микросхемы:
1. Достаточно большая часть fpga занята тем, что хранит конфигурацию Verilog программы. В каждой логической ячейке (LE) есть немножко памяти для этого.
2. LE делают достаточно универсальными, и поэтому большая часть транзисторов просто ничего не делают в конкретной программе.
3. Т.к. неизвестно, что напишут на Verilog, то между LE проходят огромное лишнее количество линий связи.
4. IP блоки памяти и умножители находятся не там где надо, а "где попало". Для скомпилированного кода на Verilog их можно значительно оптимальнее расположить.
Так что даже с определёнными ограничениями частота думаю раза в два повысится на том-же техпроцессе для того-же дизайна. При этом ещё и площадь кристалла уменьшится и энергопотребление.
Я верю, что автоматом можно развести проводники так, что-бы между ними не было слишком сильных перекрёстных помех. А уж задержки распространения тактовой частоты (как она меняется по мере прохождения по линии) автоматика посчитает лучше, чем человек.
Это раздолье, в первую очередь, для всевозможных студентов. Научиться делать свои чипы за мелкий прайс (для ВУЗа мелкий), иметь возможность побегать по реальным граблям до самого финиша и доведенного чипа - дорогого стоит.
Да как бы и сейчас все автоматизировано, взял у разработчика RTL, design constraints, testbench'и набрал в консоли команду запускающую скрипт, и пока пил чай, ел, спал, в компе:
- библиотеки цифровых элементов подключились,
- RTL синтезировался,
- синтезированный Verilog пробежал функциональное тестирование,
- ячейки разместились,(правда вопрос как IO площадки сами раскидались, пока опустим, это отдельное шаманство)
- все межсоединения развелись,
- STA, EPS, Irdrop и тому подобное посчиталось с учетом паразитных RC, и удовлетворяет нашим design constraints,
- функциональное тестирование с SDF прошло
- Density Tiling сгенерился, Seal ring поставился.
- Sign-Off DRC, LVS прошли -
можно печатать.
и вот вам топология, вот только вопрос - а вам кусок кремния размером NxN мм без корпуса зачем ?
Вы собираетесь к нему руками проводочки паять к площадкам с шагом в 100-200 микрон ?
Или вам только в тестер засунуть и порадоваться что заработало, так если все вышеперечисленное правильно сделать и технология отработана - заработает с 90%+++ вероятностью
И да, студенты вузов по определенным специальностям, всему выше указанному учатся.
А производства студенческих чипов, пока нет, но может появится.
Сильно радует.
Вроде такие нужные критические технологии за государственные деньги а публикация в каких-то иностранных помойка. Эти журналы что не корежит принимать статьи у агрессивного агрессора? Или для шпионажа можно поступится принципами.
Ну если правда, то прямо супер.