Download pdf - 7 плазменные источники

Presentation for Grant Committee

OOO “ПЛАЗМЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ», ГОР. ТОМСК

Город, Июнь 4, 2012 Встреча участников Кластера ЯТ Фонда «Сколково», 29 Мая 2012

2

Проект направлен на создание нового поколения источников ионов и генераторов плазмы, в наиболее полной мере отвечающих задачам дальнейшего развития полупроводниковой электроники. Ключевой момент: создание условий для эффективной имплантации в кремниевую подложку интенсивных пучков ионов с экстремально низкой энергией для уменьшения размеров образующихся p-n переходов и выход на т.н. топологию 28 нм. (для сравнения – ведущие компании России, т.к. СИТРОНИКС, Ангстрем, Микрон только выходят на топологию 90 нм.)

Суммарный рынок оборудования для ионной имплантации – 3500 M$ в год. Целевой рынок ионных источников может составлять до 75 M$ в год.

Риски: Научные, технологические и производственные, финансовые, юридические – минимальны: имеется опыт и задел НИР, патенты. Рыночные риски: «оккупация» рынка крупными «монополистами» + система отечественного экспортного контроля.

Общий объем финансирования - 24 млн. руб. на два года с апреля 2012 г. Разделение по вкладам Сколково – 18 млн. руб./ Общество с ограниченной ответственностью «Элион», г. Томск – 6 млн.руб.

Описание проекта и текущей стадии его реализации

3

Суммарный рынок оборудования для ионной имплантации – 3500 M$. Доля ионных источников - 10- 15% (350 -500 M$ ). В течении последних 5 лет - рост объемов продаж на уровне 20 % в год. Причиной роста - более интенсивно развивающийся рынок производства полупроводниковой продукции - на 2010 г. составляет > 280 000 M$. К быстрому переходу на новое оборудование готово < 5-10 % общего рынка. Срок этого перехода по оценкам зарубежных участников проекта должен составлять порядка 7 лет. По самым скромным оценкам целевой рынок ионных источников в этой области может составлять до 75 M$ в год. Целевой рынок нового поколения ионных источников для легирования полупроводников включает в себя производственное оборудование, на которое приходится 85% рынка и исследовательское оборудование – 15% рынка. Планируется освоение обоих сегментов рынка ионных источников для полупроводниковой технологии.


В рамках первого этапа начатого в апреле гранта ведутся работы по:

!  Разработке и созданию прототипа источника молекулярных ионов фосфора (P2, P3,P4) обеспечивающего генерацию пучков при энергии на атом менее 10 кэВ с плотностью тока 10 мА/см. кв. и площадью сечения пучка 1х40 мм2

!   Разработке и созданию прототипа источника тяжелых ионов бора (B10H11), обеспечивающего генерацию пучков легирующих примесей при энергии на атом менее 1 кэВ с плотностью тока 1 мА/см. кв. и площадью сечения пучка 1х20 мм2.

!  Разработке и созданию прототипа генератора объемной плазмы ионов бора с током ионов на подложку диаметром 450 мм (18 дюймов) не менее 300 мА при энергии 2-10 кэВ


04.06.12 Инвестиционный Меморандум КОНФИДЕНЦИАЛЬНО 5

A) Источник молекулярных ионов фосфора. Пучок легирующих примесей P4+. Рекордные выходные параметры -‐ энергия на атом <10 кэВ, плотность тока ионного пучка >1 мА/см. кв. и площадь поперечного сечения пучка 1х40 мм2 при сохранении ресурса устройства и других эксплуатационных характеристик на уровне, приемлемом для его эффективного применения в полупроводниковой промышленности.

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10 P+2

P+3

I bea

ms

(mA

)

P+4

P+

PH+

PH+3

small window

0

6

12

18

24

30

36

I m

agni

t (A

)


6

B) Источник ионов кластеров (карборана, декаборана и др.). Источник ионов кластеров создан для генерации ионных пучков борсодержащих многоатомных молекулярных ионов, обеспечивающих легирование полупроводниковых подложек атомами бора при экстремально низких энергиях. Уникальные выходные параметры: энергия на атом менее 1 кэВ, плотность тока ионного пучка не менее 1 мА/см2.

“ рубывод€ногоохлаждени€

–азр€дна€камера ј нтикатод

аналохлаждени€

атод

¬ходдл€рабочеговещества

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

0,0000

0,0025

0,0050

0,0075

0,0100

0,0125

Curr

ent,

ar.u

n.

Mass, amu

Carborane spectrum


7

C) Генератор объемной плазмы ионов бора. Основан на реализации в планарном магнетроне с мишенью из бора сильноточного импульсного разряда в режиме «самораспыления». Принципиальная особенность: плазма состоит более чем на 95% из ионов бора. Концентрация плазмы достигает 1011 см-‐3. Открывает возможность осуществления иммерсионной (трехмерной имплантации) чистого бора.

0,0 2,0x10-6 4,0x10-6 6,0x10-6t, с

U, кВ

-4

-2

0

Kr+Kr++

11B+

10B+

I, мА

0

0,6

0,4

0,2


8

Предпосылки успешного выполнения проекта: •  Достижение в лабораторных образцах ионных источников рекордных параметров с точки зрения их использования в полупроводниковой технологии.

•  Высокая квалификация и мировая известность коллектива участников проекта, многолетний успешный опыт совместной работы коллектива проекта в данном направлении.

•  Поддержка работы коллектива на стадии НИР за счет грантов АФГИР (CRDF) и МНТЦ. (суммарный

объем инвестиций за последние 10 лет по партнерским грантам – 2.5 М$)

•  Опыт международного научно-‐технического сотрудничества, в том числе и с ведущими промышленными компаниями – производителями ионно-‐имплантационного оборудования (Axelis

Technologies и Varian Semiconductor Equipment, обе США). В данный момент с Varian Semiconductor

Equipment подписан договор о неразглашении, в рамках которого идут работы по адаптации

найденных нами решений к их технологиям. •  Защищенность основных технических решений на уровне международных и российских патентов и информации «ноу-‐хау».


9

Схема коммерциализации: •  Разработка и создание прототипов ионно-плазменных устройств (A, B & C). •  Демонстрация успешной и эффективной работы прототипов. •  Переговоры с компаниями. •  Выпуск экспериментальных образцов ионно-плазменных устройств. •  Оптимизация параметров устройств согласно требованиям рынка. •  Подготовка к выпуску малой партии ионно-плазменных устройств. •  Заключение лицензионных соглашений на выпуск указанного оборудования.

Бизнес модель проекта: •  тесное сотрудничество в рамках ООО «Плазменные источники» (217 ФЗ), объединяющего сотрудников ИСЭ СО РАН, ИТЭФ (Россия) и Национальных лабораторий Беркли и Брукхейвена (США).

•  Созданные устройства будут в первую очередь предложены заинтересованным Российским компаниям, а также двум компаниям США (Axelis Technologies и Varian Semiconductor Equipment), которые контролируют 75% мирового рынка имплантеров объемом 2,5 M$ в год.


! Объем финансирования, сроки и условия его предоставления: !   Положительная, но оценивать все стороны в полной мере мы сможем только после отчета за первый этап. На этапе заявки все процедуры по получению финансирования лежат в рамках стандартных процедур, аналогичных грантам РФФИ, АФГИР (СRDF), МНТЦ (ISTC)

! Желательная помощь «Сколково»:

! Нефинансовая поддержка коммерциализации: !   Помощь в установлении рабочих контактов с российскими участниками рынка. (компании Микрон, Ангстрем, СИТРОНИКС…..)

Организационная поддержка: !   Консультации в области международного законодательства по защите интеллектуальной собственности. !   Консультации в области российского законодательства по лицензированию экспортной продукции

Оборудование, требуемое для реализации проекта: !   Таможенные льготы при покупке современного вакуумного, высоковольтного и диагностического оборудования.

!   Льготы по аренде экспериментального оборудования и помещений: - условность отстраненности от НИИ: по историческим причинам ведение независимой

инновационной деятельности, связанной с экспериментальной базой, без участия НИИ возможно только при очень крупном финансировании, которое оправдано только на этапе промышленного внедрения, когда фаза НИОКР уже закончена.

Взаимодействие с Фондом «Сколково»: оценка положительных и отрицательных сторон