В Китае создали первый настольный EUV-сканер, в тысячи раз компактнее гигантских машин ASML.

Китайская компания Hefei Lumiverse Technology представила первый в мире настольный источник сильного ультрафиолетового излучения (EUV), основанный на генерации высших гармоник (ХХГ), который уже используется при производстве 14-нм чипов. В отличие от гигантских литографических машин ASML, которые стоят более 100 миллионов долларов и имеют размер автобуса, новое устройство помещается на обычном лабораторном столе и стоит в сотни раз дешевле.

Представленная технология позволяет Китаю обойти санкции США на поставку в страну передового EUV-оборудования и обеспечивает независимое производство чипов, пусть и не самых передовых на данный момент, но все же широко используемых в электромобилях, промышленной автоматизации и носимых устройствах.

Принцип работы компактного сканера основан на наведении мощного фемтосекундного лазера в среду инертного газа (обычно аргон), где высокие гармоники генерируются из-за нелинейных оптических эффектов, которые проявляются как вторичное излучение когерентного EUV-света на длине волны 13,5 нм — точной длины волны, необходимой для современной литографии. В принципе, длину волны ЭУФ можно перестраивать в широком диапазоне от 1 до 200 нм, поскольку возбуждение на высших гармониках кратно частоте входного лазерного луча.

Но это не так просто. Излучение, генерируемое гармониками, очень и очень слабое — в миллионы раз слабее, чем в литографических сканерах ASML, в которых используется лазерное испарение капель олова.

Устройство Lumiverse производит EUV-свет мощностью 1 мкВт с крайне низкой эффективностью. В результате на маске образуется световое пятно, диаметр которого на порядок меньше диаметра ASML-сканера. Это снижает эффективность сканера, но позволяет ему сохранять необходимую плотность мощности для воздействия на фоторезист. По крайней мере на начальном этапе настольный китайский EUV-сканер можно использовать для неразрушающего контроля качества продукции или для пилотного производства чипов, когда никто никуда не торопится. Кстати, 80% клиентов сканера — учёные, которые будут экспериментировать с изготовлением транзисторов нанометрового размера.

Разработчик претендует на мировое лидерство в области технологии 13,5 нм ГГГ и планирует в ближайшем будущем увеличить выходную мощность до 1 мВт, что позволит ему выйти на рынок коммерческого полупроводникового контрольно-метрологического оборудования. Разработка стала возможной благодаря возвращению в Китай бывшего руководителя EUV американской компании KMLabs и демонстрирует быстрое сокращение технологического отставания Китая в одной из самых сложных областей современной микроэлектроники.