• РЕГИСТРАЦИЯ
Юг Ливана в дыму: ВВС Израиля начали массированную атаку. Детали в телеграмм

Волоконный лазер для производства чипов микроэлектроники

6 445

Ученые Института автоматики и электрометрии СО РАН разрабатывают волоконный лазер, востребованный в производстве микроэлектроники, метрологии и оптометрии. В будущем он сможет заменить аргоновые лазеры, которые сейчас используют в этих областях, а также стать альтернативой американским лазерам, применяемым в настоящий момент для разных задач.   

Универсальный волоконный лазер

Волоконный лазер — это твердотельный лазер, в котором в качестве активной усиливающей среды используется оптическое волокно. В этих лазерах волокно из силикатного или фосфатного стекла поглощает излучение от лазерных диодов накачки и преобразует его в излучение с определенной длиной волны. Лазер такого типа универсален, он эффективно режет, гравирует, маркирует и чистит различные материалы.

В отличие от своего предшественника, газового лазера, волоконный проще в обслуживании, а также не требует столь дорогостоящей оптики, достаточно лишь сварить волокно — соединить прозрачные нити из оптического материала между собой, нагрев их до высокой температуры. Помимо этого все параметры лазера можно настраивать и менять для той или иной задачи.

Самое распространенное из направлений, где активно используют волоконные лазеры, — связь. Мобильный интернет, Wi-Fi — чтобы всё это передавало сигнал на большие расстояния, светит волоконный лазер. Еще одно важное его применение — производство чипов для микроэлектроники, самое технологичное и наукоемкое производство нашей планеты. «Ничего более сложного и продвинутого не существует», — прокомментировал старший инженер-технолог лаборатории волоконной оптики Института автоматики и электрометрии СО РАН Алексей Евгеньевич Чурин

Алексей Чурин в лаборатории

Чем меньше длина волны излучения, тем меньше чип

Чип (или character-handling interface processor — интерфейсный процессор с посимвольной обработкой данных) — это часть любого процессора, которую печатают на кремниевой пластине — полупроводнике, разрезают и используют. На одной такой пластине можно напечатать от 30 до 12 0000 чипов.

Человек, который использует электроприборы, каждый день встречается с чипами. Весь мир окружен ими. В телефоне, на котором вы, возможно, читаете эту статью, их как минимум несколько: как быстро загрузилась эта статья, как быстро и без лагов вы можете ее листать, даже за вывод текста и изображений — за всё это отвечают чипы. Однако если спросить вас, видели ли вы их когда-нибудь, скорей всего, ответ будет «нет», потому они очень маленькие.

Размер такого чипа зависит от количества и плотности размещения на нем транзисторов — множества частей, размер которых в самых современных разработках близок к 10 нанометрам. Для сравнения: если представить, что 1 миллиметр — это пятилитровая бутылка, то 10 нанометров — это песчинка, которая лежит на ее дне. И чем меньше размер песчинки, тем больше их можно поместить в бутылку. Значит, если уменьшать размер транзисторов, на кремниевую пластину их можно будет поместить не 100 миллионов, а уже 100 миллиардов. Это нужно, чтобы при старом размере чипа увеличить его возможности, либо чтобы возможности остались прежними, а сам чип, наоборот, уменьшился. Следовательно, чем меньше транзисторы, тем более маленький чип реально создать.

Возможность сделать такую маленькую деталь, как транзистор, определяется тем, насколько человек или машина способны ее «увидеть», а это как раз зависит от того, каким излучением на нее светить. Чем меньше длина волны излучения, тем более маленький объект можно «разглядеть» и произвести. Длина волны излучения волоконного лазера — порядка одного микрона, а впоследствии она делится и становится еще меньше — 250—350 нанометров. С таким излучением уже можно напечатать очень маленькие чипы, которые способны поместиться в различные приборы, при этом не занимая много места.

Устранить дефекты, обеспечить точность и безопасность

После того как чипы будут напечатаны, их нужно обработать, проверить на дефекты и разрезать. Сначала они проходят ионную обработку или ионную имплантацию: под сильным потоком заряженных частиц удаляется очень тонкий слой поверхности чипа. Из-за того, что на кремниевой пластине остается некоторое количество удаленного вещества, образуется пленка, которая может мешать электропроводности чипа. Потом применяется лазерный отжиг (термическая обработка) с помощью волоконного лазера. Его уникальность заключается в создании локализованного нагрева, который достигается с помощью точного контроля глубины проникновения и позиционирования. Это позволяет сделать процесс термообработки полностью безопасным для термочувствительных материалов.

Кроме того, лазеры используют для разделения полупроводниковых пластин на сами чипы. Это сопоставимо с механическим пилением, но в отличие от него, лазеры способны обеспечить чипы прочностью и не нарушить их структуру. Более того, волоконные лазеры имеют повышенное качество резки и быструю пропускную способность.

Изготовители оборудования, а также крупные производители чипов и дисплеев постоянно совершенствуют современные приборы и процессы, чтобы при меньших затратах добиться лучшей функциональности чипов и дисплеев, компактности, а также снижения расхода энергии. Они интегрируют лазеры для таких важнейших отраслей применения, как литография и сверхкороткий отжиг, чтобы обеспечить высочайшую скорость обработки и контроль производственных дефектов. Это значительно повышает производительность и уменьшает стоимость производства, поэтому здесь используют именно волоконные лазеры.

Источник

Русские войн не начинают. Русские их заканчивают...

    Перестали быть добренькими. Россия лишает Финляндию известного на весь мир судостроительного завода
    • pretty
    • Вчера 20:25
    • В топе

    ГЕОПОЛИТИКА ЦИВИЛИЗАЦИЙЗдравствуй, дорогая Русская Цивилизация.  Вот хороший сегодня день, не зря с утра отличное настроение. В общем, наша Необъятная лишила финнов прав на один из ...

    За пару минут уничтожил пропаганду Запада! Тиль Швайгер высказался в поддержку Путина
    • sam88
    • Вчера 23:46
    • В топе

    Немецкий актер Тиль Швайгер стал гостем популярного ток-шоу в Германии. Ведущая задала звезде фильма «Достучаться до небес» провокационный вопрос, спросив о том, кого он поддерживает: ...

    Привет авианосцам англосаксов: В Йемен прибыли русские корабли с неким "грузом", отключив системы опознавания

    Здравствуй, дорогая Русская Цивилизация. Navy Corabel пишет:"После визита на Кубу 27-31 июля с. г. СКР "Неустрашимый" БФ пересёк Атлантику и, по данным из X, 18.08 прошёл Гибралтарский ...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Nikkuro Вчера 19:04

      «Коротко и по делу»

      Министр культуры Словакии Мартина Шимковичова на пресс-конференции осадила представителя ЛГБТ*.  Когда министру задали вопрос на тему поддержки педерастов под предлогом «толерантности» и «равноправия», Мартина Шимковичова ответила просто:«Если у вас психические расстройства, вам следует лечить себя, а не навязывать людям, что вы — какая-то „норма“, и всё дол...
      18792
      Nikkuro Вчера 13:51

      Сырский бросил в Курскую область бригаду ВСУ на Leopard. Что из этого вышло?

      ● Действия 21-й ОМБр ВСУ около Весёлого (на границе Сумской и Курской областей) в некоторых сообщениях назывались то заходом в село, то закреплением там, то ещё как-нибудь. А вот что было в реальности.   ВИДЕО здесь (по клику)   Колонна с БМП CV90, Marder 1A3 и другой техникой была уничтожена примерно в 1,5 км от границы на российской...
      392
      Nikkuro 17 сентября 19:16

      Дрон-авианосец «Пчёлка»

      Дрон-авианосец применили в зоне СВО. Ранее аппарат аналогичной концепции «Пчёлка» уже был замечен в районе Артёмовска. Очевидно, тогда проводились полевые испытания изделия. Вероятно, теперь, после полугодовой доработки, можно говорить о начале боевого применения носителя.     ВИДЕО здесь  Враг сообщает, что БПЛА-«авиаматка» дос...
      1172
      Nikkuro 17 сентября 12:36

      "Всё страньше и страньше" (с)

      Что я могу сказать по случаю задержания в Москве, очень далеко от места службы (5-я отдельная мотострелковая Донецкая бригада), по обвинению в особо крупном мошенничестве гражданина Пашаева, более всего известного массой безобразных выходок в качестве адвоката Ефремова.    Что ответа на вопрос, всякий ли боец 5 ОМСБр может п...
      1381
      Nikkuro 16 сентября 12:17

      16 сентября - День Рождения великого полководца

      Актуально и сегодня    Цитата генерала - фельдмаршала Михаила Кутузова: "Ох, советчики, советчики... советчиков всегда много, а людей нет. Все поскорее..., а скоро надолгое выходит.  Взять крепость нетрудно, трудно кампанию выиграть. А для этого нужно - терпение и время...  Дай срок и французы тоже будут у меня лошадиное мясо есть"....
      417
      Nikkuro 15 сентября 20:27

      Сара Вагенкнехт и её план по 404

      Сара Вагенкнехт разработала план, который она предложит Владимиру Путину: «Она предложит президенту России Владимиру Путину «приостановку поставок оружия», если лидер Кремля готов к немедленному прекращению огня на текущей линии фронта».   В дальнейшем должен быть референдум под наблюдением ООН, на котором жители ДНР и ЛНР ответят на вопрос- гр...
      1421
      Nikkuro 15 сентября 10:53

      Фееричная дурь

      В Мурманской области министерство региональной безопасности отказывает гражданам в информации о местонахождении бомбоубежищ, ссылаясь на государственную тайну.  МРБ можно понять: убежища относятся к объектам гражданской обороны. А по закону «О государственной тайне» и в соответствии с Указом Президента РФ от 30.11.1995 N 1203 «Об утверждении Перечня...
      354
      Nikkuro 15 сентября 08:51

      RAND озаботилась российским золотом

      Тут целое исследование от корпорации RAND подоспело на тему того сколько в России добывается золота и как наша страна его использует,особенно для финансирования военной промышленности.   Надо учесть, что RAND - корпорация коммерческая, проводящая исследования, анализ и прогностику исключительно по заказам правительства США, министерств и ведомс...
      883
      Nikkuro 13 сентября 20:08

      Уничтожение очередного HIMARS

      Сегодня, 13 сентября 2024 года, около 11:20 в восточной части Краматорска российскими войсками были проведены успешные удары по позиционному району американской реактивной системы залпового огня (РСЗО) M142 HIMARS. Операция была выполнена с использованием разведывательного беспилотника, который обнаружил пусковую установку РСЗО и машину сопровождения Toyota Hilux. ...
      169
      Nikkuro 12 сентября 10:33

      Об ограничении экспорта стратегического сырья

      Поручение Путина Мишустину продумать вопросы ограничения экспорта титана, никеля, урана, возможно, и другого стратегического сырья интересно двумя взаимосвязанными аспектами. Почему эта опция в принципе оказалась на повестке после того, как ее очень долго не трогали, и почему именно сейчас.   Ответ на оба вопроса, думаю, стоит искать на той осн...
      1816
      Nikkuro 11 сентября 16:41

      Франция собирает африканских террористов против России

      Франция, которая в последние годы терпит одно за другим поражения в Африке, намерена взять реванш. Поскольку результатом этих поражений стало усиление российского влияния и присутствия, именно Россия и выбрана главной целью французских спецслужб. А ударной антироссийской силой выступают местные террористические группировки.   Судя по всему, фра...
      482
      Nikkuro 9 сентября 23:22

      ВСУ получат Sidewinder для перехвата Х-101 и «Гераней-2». А где наши МиГ-29 и Р-73?

      Минобороны Нидерландов получило от США зелёный свет на поставку киевскому режиму 900 ракет класса «воздух-воздух» малого радиуса действия AIM-9X Block II Sidewinder. Эти ракеты не способны помочь пилотам истребителей F-16AM в дальних воздушных боях, а также в боях на средней дистанции с российскими Су-30СМ2 и Су-35С, ракеты Р-37М которых обладают радиусом действия до ...
      763
      Nikkuro 9 сентября 22:10

      Европейские ценности: гитлерюгенд, теперь в 404

      Правительство Украины при поддержке европейских фондов собирает социально активную молодежь в регионах для дальнейшего их вовлечения в националистические организации.   Зарубежные журналисты пишут о националистических лагерях, где детей, начиная с десяти лет приучают не только ненавидеть русских, но и с легкостью убивать людей, которые думают н...
      333
      Nikkuro 9 сентября 12:26

      Ростех восстановил работу оборонного предприятия в Великом Новгороде

      Холдинг «Ремвооружение» под управлением нашей компании «РТ-Капитал» восстановил деятельность 261-го ремонтного завода. Он специализируется на ремонте различных техсредств, включая топливозаправщики, автоцистерны, насосные установки, автотопливомаслозаправщики и др. Ранее предприятие находилось в банкротстве и перешло в контур Госкорпорации в кризисном состоянии. ...
      182
      Nikkuro 9 сентября 09:14

      Первый из асов: история жизни и смерти Петра Нестерова

      Чтобы эта «мертвая петля»  Была бы в воздухе живая    27 февраля 1887 года в Нижнем Новгороде, в семье офицера-воспитателя кадетского корпуса Николая Нестерова, родился сын. Нарекли его Петром. Отец семейства скончался, когда мальчику было всего 3 года и мать, не имевшая средств для оплаты жилья, с 4 детьми перебралась во вдовий дом.&...
      616
      Nikkuro 8 сентября 11:22

      Миссия уже невыполнима

      Многострадальный Abrams теперь критикуют и в The National Interest. Издание отмечает, что танк оказался слишком уязвимым для FPV-дронов и противотанковых ракет. Ещё одной причиной фиаско «американца» называют плохую подготовку украинских экипажей.   Но тут мы даже выступим в защиту танкистов ВСУ. В условиях современного конфликта они, зачастую,...
      1003
      Nikkuro 7 сентября 19:53

      НОВЫЙ «СПЕКТР» – снайперская винтовка от BespokeGun

      Изделие было разработано при участии профессиональных стрелков, находящихся в зоне СВО. Снайперский комплекс нового поколения рассчитан на условия максимально жесткой эксплуатации, критичных загрязнений и экстремальных нагрузок.    /?&utm_source=embed&utm_medium=referral&utm_campaign=logo&utm_content=a839...
      350
      Nikkuro 7 сентября 15:04

      В Липецке возрождают Тракторный завод

      На третьем участке особой экономической зоны «Липецк» запущено первое производство.    «Липецкий тракторный завод» открывает первый цех, в котором будет организовано производство металлоконструкций и навесного оборудования для сельхозтехники. В перспективе планируется выпуск экскаваторов-погрузчиков и коммунальных машин.   Как сообщил...
      425
      Nikkuro 7 сентября 11:39

      США уходят из Ирака

      Вчера произошла эпичная новость, в российском инфополе не сильно замеченная. США договорились о выводе войск из Ирака.   БАГДАД, 6 сентября (Reuters) - Соединенные Штаты и Ирак достигли взаимопонимания относительно планов вывода сил коалиции во главе с США из Ирака, сообщают многочисленные источники, знакомые с ситуацией.  Самое интер...
      918
      Nikkuro 6 сентября 15:11

      Армения в очередной раз предала Россию

      В Вильнюсе на съезде европейских чиновников подписан очередной лицемерный русофобский документ.   Речь о Конференции европейских министров юстиции, собранной специально на тему «На пути к привлечению к ответственности за международные преступления, совершенные в Украине» и декларации, принятой на ней. Основной посыл документа не нов и даже изби...
      1064
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика