New technologies

Разработка технологии изготовления чувствительного элемента микрогироскопа для систем навигации

Совместно с Раменским приборостроительным КБ и ОАО «Инерциальные Технологии «Технокомплекса» проведены обширные исследования по разработке конструкции, технологии изготовления микрогироскопа на основе МЭМС технологии для современных систем навигации.

Кальнов В.А., Лукичев В.Ф., Амиров И.И., Саломатин А.К., Соловьев В.М., Соловьев Ю.В. Плазменные процессы глубокого травления кремния в технологии микросистемной техники // Всеросс.науч-практ.конф.”Навигация, наведение и управление летательными аппаратами”. – Тез.докл., – М.-Раменское, 20-21 сент.2012. – С.78-79.

Развитие технологий плазменных процессов формирования трехмерных микро-и наноструктур

Выполнены исследования в области разработки конструкции, математического моделирования и технологии изготовления изделий микросистемной техники. Разработаны маршруты изготовления на основе технологии формирования микроструктур с использованием плазмохимического циклического процесса (травление/пассивация) кремния во фторсодержащей плазме. Изучены условия получения высокоаспектных структур в кремнии, созданы экспериментальные образцы микроакселерометров и микрогироскопов для систем навигации нового поколения.

О.В. Морозов, А.В. Постников, И.И. Амиров, В.А. Кальнов. Технология изготовления микроэлектромеханических устройств на основе изолированных областей в пластине кремния. // Материалы 16 Международной научно-технической конференции «Высокие технологии в промышленности России» Москва. 2010.  9-11 сентября.С.205-210.

Патент на изобретение №2403647. Способ формирования электрически изолированных областей кремния в объеме кремниевой пластины. Зарегистрировано 10.10.2010.

Уваров И.В., Морозов О.В., Козин И.А., Постников А.В., Амиров И.И., Кальнов В.А. Динамические характеристики чувствительного элемента микрогироскопа с повышенным фактором демпфирования. // Микро- и наносистемная техника. 2011. №6.

Плазмохимические процессы травления высокоаспектных структур в кремнии

Проведены исследования глубокого анизотропного травления Si в циклическом, двухстадийном процессе в плазме SF6/C4F8 ВЧИ разряда (Bosch-процесс) для получения высокоаспектных микроструктур. Создан программный комплекс моделирования формирования таких структур, который позволяет определять влияние большинства технологических параметров на получение заданного профиля травления.

 

Плазмохимические процессы травления высокоаспектных структур в кремнии

 

Амиров И.И., Морозов О.В., Изюмов М.О., Кальнов В.А., Орликовский А.А., Валиев К.А.  Плазмохимическое травление глубоких канавок в кремнии с высоким аспектным отношением для создания различных элементов микромеханики. // Микросистемная техника. 2004. Т.12. С.15-18.

Амиров И.И., Алов Н.В. Формирование микроструктур на поверхности кремния во фторсодержащей плазме в циклическом процессе травление/пассивация. Химия высоких энергий. 2008. Т.41.№4. С.164-168.

Шумилов А.С., Амиров И.И. Моделирование формирования глубоких канавок в кремнии в плазмохимическом, циклическом травление/пассивация процессе // Микроэлектроника. 2007. Т.36. № 4. С. 295-305.

Шумилов С.А., Амиров И.И., Лукичев В.Ф. Моделирование эффектов формирования глубоких канавок в кремнии в плазмохимическом циклическом процессе. // Микроэлектроника. 2009. Т. 38. №6. С. 428-435.

Амиров И.И., Морозов О.В., Постников А.В., Кальнов В.А., Орликовский А.А., Валиев К.А. Плазменные процессы глубокого травления кремния в технологии микросистемной техники. Труды ФТИАН. Квантовые компьютеры, микро-наноэлектроника. М., Наука. 2009. Т. 20. С.159-174.

Разработка конструкций и технологий создания чувствительных элементов для систем инерциальной навигации, построенных на микромеханических  сенсорах

Важнейший прикладной научно-технический результат, раскрывающий инновационный потенциал Института, получен Лабораторией технологии микро- и наносистем ФТИАН РАН под руководством чл.-корр. В.Ф. Лукичева и Ярославским филиалом ФТИАН РАН, заключающийся в завершении цикла работ 2008-2015 гг. по разработке конструкций и технологий создания чувствительных элементов для систем инерциальной навигации, построенных на микромеханических сенсорах (МЭМС). В частности были разработаны и изготовлены чувствительные элементы МЭМС-микрогироскопа и комплект МЭМС-акселерометров с параметрами, необходимыми разработчикам систем инерциальной навигации АО «Инерциальные технологии технокомплекса» (дочерняя компания Раменского РПКБ). Комплект предназначен для создания компактных автономных бесплатформенных навигационных систем, устанавливаемых на летательные аппараты. Разработанные технологии лабораторного уровня для изготовления чувствительных элементов доведены до промышленного малосерийного производства под руководством директора Ярославского филиала ФТИАН РАН д.ф.-м.н. А.С. Рудого и руководителя работ зам. директора ЯФ ФТИАН РАН, д.ф.-м.н. И.И. Амирова, и внедрены с выпуском конечного серийного продукта. Данный результат был представлен Председателю Правительства РФ Д.А. Медведеву и широко освещался в отечественных СМИ (видео 1 ТВ-канала, демонстрирующее чувствительные элементы МЭМС-микрогироскопа и МЭМС-акселерометров разработки ФТИАН РАН, а также навигационную систему от РПКБ по ссылке https://vk.com/video9178946_151409614).

 

Разработка конструкций и технологий создания чувствительных элементов для систем инерциальной навигации, построенных на микромеханических  сенсорах

В Лаборатории физики квантовых компьютеров, организованной во ФТИАН РАН академиком К. А. Валиевым, и являющейся первой в России по тематике квантовых технологий, коллективом Лаборатории под руководством д.ф.-м.н. Ю. И. Богданова получены прорывные результаты, выводящие исследования на новый уровень. Полученные результаты обеспечивают создание прототипов квантовых вычислительных и коммуникационных устройств, а также систем проектирования таких устройств. Было осуществлено реалистичное моделирование элементной базы квантовых компьютеров с учётом квантовых шумов, а также произведена симуляция зашумлённых основных квантовых алгоритмов, в том числе с использованием суперкомпьютеров РАН (МВС-100К и МВС-10П) и суперкомпьютера «Ломоносов». В Лаборатории разработаны не имеющие аналогов методы восстановления квантовых состояний и квантовых процессов, обеспечивающие предельную точность реконструкции при заданных экспериментальных ограничениях. Разработанные методы были успешно апробированы в экспериментах по квантовой оптике для задач квантовых технологий.

Впервые в России Лаборатория микроструктурирования и субмикронных приборов ФТИАН им. К.А. Валиева РАН под руководством зам. директора института, д.ф.-м.н. К.В. Руденко исследовала процессы и разработала спектр ключевых технологий изготовления затворного стека планарных интегральных нанотранзисторов для логических УБИС с проектными нормами 32/28 нм со структурой HkMG, включающей композитный металлический затвор и диэлектрический стек с высокой диэлектрической проницаемостью (p-MOS и n-MOS стек). Фундаментальные исследования и разработка отечественных технологий выполнены полностью на научном оборудовании технологической зоны ФТИАН им. К.А. Валиева РАН с применением атомно-слоевого осаждения всех слоев стека, формирования суб-32 нм топологии методами электронной литографии, технологии прецизионного анизотропного плазменного травления слоев стека с точностью переноса топологии маски 2 нм. Полученный результат был масштабирован на имеющемся у ФТИАН им. К.А. Валиева РАН оборудовании для применения на кремниевых пластинах до 200 мм. Параметры структур, полученные на пластинах промышленного диаметра, отвечают требованиям, предъявляемым к промышленным технологиям.