/
Автор: Степанов М.В. Соколова Ж.В.
Теги: оптика нанотехнологии электроэнергия наноантенны радиофотоника
Год: 2022
Текст
Том 00
Для нанотехнологов, наноэнергетиков,
фотовольтайщиков и ректеннологов.
ДЕЛО № 001/2022
Начато 17.02.2022.
Михаил Валерьевич Степанов,
nanocompiler000@yandex.ru
blumenstrasse2007@rambler.ru
stepanov_mv@npp-kvant.ru
https://vk.com/id607390123
Соколова Жанна Валерьевна,
sokolova.zh@yandex.ru
Научно-исследовательский и организационный этап:
разработка ФЭП на базе 2D/3D массивов широкополосных
наноантенн с 2D ГК в качестве РТД для выпрямления света
для генерации электроэнергии, разработка ТЗ на
многокластерную нанотехнологическую установку (МКНТУ) –
цифровую фабрику.
0. Информация о комплексном инновационном проекте ……….
1. Критика фотовольтаики ………………………………………...
2. Ректенны как альтернативная технология солнечных батарей.
ФЭП на базе ректенн и РТД для выпрямления света………….
3. Расчёт топологии ректенных решёток ………………………....
4. Принципы построения, энергетические диаграммы,
конструкции и топологии, материалы для РТД
для выпрямления света …………………………………………
5. Экспериментальные образцы СБ и ФЭП
на базе ректенн и РТД для выпрямления света ………………
6. Ректенны для ТГц диапазона ………………………………….
7. Ректенны для беспроводной передачи энергии ………………
8. Применение технологий изготовления экспериментальных
образцов СБ и ФЭП на базе ректенн и РТД для выпрямления
света……………………………………………………………….
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ …………………………………….
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ……………………………………..
Москва. 2022.
1
Том 0
Том 1
Том 2
Том 3
Том 4
Том 5
Том 6
Том 7
Том 8
Том 9
Том 9
ОГЛАВЛЕНИЕ
0.
0.1.
0.2.
0.2.1.
0.2.2.
0.2.3.
0.2.3.1.
0.2.3.2.
0.2.3.3.
0.3.
0.3.1.
0.3.2.
0.3.3.
0.4.
0.4.1.
0.4.2.
Информация о комплексном инновационном проекте ………
Наименование проекта (полное и краткое) …………………...
Краткое описание проекта …………………………………….
Общая концепция проекта …………………………………….
Цели проекта ……………………………………………………
Общая характеристика проекта ………………………………..
Патентные исследования ……………………………………….
Потребительский спрос ………………………………………...
Конкуренция …………………………………………………….
Имеющийся научно-технический задел по МКНТУ…………
МКНТУ-2012 ……………………………………………………
Проект ТЗ на МКНТК-2024 ……………………………………
Направления новых работ,
развитие открытой архитектуры МКНТУ в 2022—2025 гг. …
Имеющийся научно-технический задел по ФЭП
на базе ректенн и РТД для выпрямления света ……………….
Проект ТЗ на ФЭП на базе 2D/3D массивов
широкополосных наноантенн с 2D ГК в качестве РТД
для выпрямления света для генерации электроэнергии ……..
Ключевые характеристики экспериментального образца
ФЭП на базе ректенн и РТД для выпрямления света ………...
2
3
3
3
3
4
5
5
5
6
7
7
41
117
118
118
142
0. Информация о комплексном инновационном проекте
0.1. Наименование проекта (полное и краткое)
Разработка альтернативных источников энергии – фотоэлектрических
преобразователей (ФЭП) для батареи солнечной (БС) с коэффициентом
полезного действия (КПД) ориентировочно η=40—80%% на базе ректенн
(оптических антенн) и плоских градиентных концентраторов (резонанснотуннельных выпрямляющих элементов). (7G-ФЭП-ректена-2DГК).
0.2. Краткое описание проекта
0.2.1. Общая концепция проекта
Альтернативная технология ФЭП БС космических аппаратов (КА) и
наземных систем энергоснабжения (СЭС) для генерации электрической энергии
с КПД η=40—80%% и более. Область применения в ракетно-космической
технике (РКТ): СЭС
• СЭС КА.
• СЭС сверхмалых КА (СМКА).
• СЭС орбитальных станций.
• СЭС посадочных платформ (десантных модулей), луноходов, марсоходов,
научно-исследовательских зондов и долговременных сооружений на Луне,
Марсе, других изучаемых планетах и астероидах.
• Орбитальные электростанции (ОЭС) для генерации энергии в космосе и
передачи в виде лазерного или СВЧ луча на Землю – Space Power Satellite,
Solar Power System (SPS) [31—35].
• Наземные СЭС – станции приёма и преобразования в электричество
лазерного или СВЧ луча от ОЭС [31—35].
• СЭС атмосферных спутников – высотных стратосферных беспилотных ЛА:
БПЛА, электрокоптеров, беспилотных стратосферных дирижаблей (БСД)
барражирующих более 30 суток.
• СЭС в наземной альтернативной энергетике, которая за счёт КПД η=40—
80%% и более не будет нуждаться в государственных дотациях и льготах, как
это происходит с современными обычными ФЭП на базе pn-переходов с КПД
меньше η=10—30%%. Появится возможность зарабатывать «зелёные
сертификаты» для развития возобновляемых источников энергии (ВИЭ) на
базе законодательства об углеродной нейтральности и обращении «зелёных
сертификатов»
—
документов,
подтверждающих
использование
электроэнергии, сгенерированной «чистыми источниками».
• СЭС на базе полупрозрачных БС, которые формируются на стёклах окон и на
строительных конструкциях зданий для энергообеспечения оборудования
этих зданий.
3
Есть типы рынков, которые при любой экономической ситуации всегда
остаются стабильными. Это в первую очередь относится к товарам, которые
составляют основу жизни человека – энергия, средства генерации электричества.
В рамках данного бизнес-проекта задействованы два определяющих фактора
конкурентоспособности.
• Первый фактор связан с тем, что российский потребитель переходит на
импортозамещение иностранных товаров отечественными.
• Второй фактор связан с отсутствием конкуренции на рынке альтернативных
систем и устройств генерации электроэнергии, в частности на основе ректенн
– 2D/3D массивов широкополосных наноантенн с плоскими градиентными
концентраторами (2D ГК) в качестве резонансно-туннельных диодов (РТД) для
«выпрямления света».
Другими факторами, играющими в пользу бизнеса альтернативных
технологий электрогенерации, является появление и возможность применения
новых технологий проектирования и изготовления, позволяющие сократить
издержки, время выполнения заказов клиентов. Это могут быть технологии:
• 2D/3D моделирования распределения поля электромагнитной волны (ЭМВ) по
площади наноантенны при генерации электричества.
• Сухие плазмохимические групповые и нанолокальные технологии очистки,
травления, осаждения, формирования 2D масок для бесшаблонного (на базе
виртуальных цифровых шаблонов – ВЦШ) формирования 2D топологии
изделий – 2D массивов широкополосных наноантенн с 2D ГК в качестве РТД
(PE, PECVD).
• Сухие плазмохимические нанолокальные зондовые технологии травления и
осаждения в нанолокальной окрестности зонда сканирующего туннельного
микроскопа (СТМ) – нанолокальная зондовая модификации поверхности
(NLZCVD, LNZPE). Эти технологии на базе СТМ можно применить для
формирования как собственно наноразмерных объектов, так и для
формирования нанолокальных элементов топологии тугоплавких физических
шаблонов.
• Такие тугоплавкие физические шаблоны с 2D матрицами нанообъетов можно
использовать для плазмохимического переноса 2D топологии с матрицами
нанообъетов на большие площади (импринтинг).
0.2.2. Цели проекта
Генерация электрической энергии с КПД η=40—80%% и более на борту
КА и наземных СЭС. Резкое, в 2—3 раза, снижение массогабаритных
характеристик панелей СБ при сохранении генерируемой мощности. Или,
4
напротив, резкое, в 2—3 раза, наращивание генерируемой мощности при
сохранении прежних массогабаритных характеристик панелей СБ.
Упрощение и удешевление технологии изготовления альтернативных
ФЭП на базе 3D матриц ректенн и 2D ГК против традиционных 3-х каскадных
ФЭП на базе pn-переходов в гетероструктуре InGaP/InGaAs/Ge (рис.1—13), за
счёт перехода к тонкоплёночным технологиям изготовления на основе
плазмохимического осаждения и травления (PECVD, PE) изолирующих и
проводящих плёнок (рис.14—20).
0.2.3. Общая характеристика проекта
0.2.3.1. Патентные исследования
В России ещё в 1999 и 2001 годах запатентованы плоский градиентный
концентратор (2D ГК) и фотоконвертор [38—43] на базе 2D/3D матриц 2D ГК.
Эти наноэлементы подобны плоским двумерным системам «игла-зонд СТМ +
проводящая поверхность», в которой при приложении разности потенциалов
течёт туннельный ток: Iтун=300—500 пА при Vзонд=0,5 В. В отечественных
разработках альтернативных ФЭП на базе 2D/3D матриц ректенн в качестве
выпрямляющего элемента (РТД) целесообразно использовать именно 2D ГК,
которые на 15—20 предвосхитили РТД на базе асимметричной наноструктуры в
графене.
•
•
•
0.2.3.2. Потребительский спрос
Потребительский спрос на ВИЭ в настоящее время по политическим и
экологическим соображениям спонсируется за счёт госбюджетов стран
Европы, Америки, Азии, Австралии. Наиболее развита индустрия ВИЭ в
странах бедных на традиционные ископаемые энергоносители (уголь, нефть,
газ, торф). Спонсирование инфраструктуры ВИЭ вызвано объективно и
фундаментально низким КПД традиционных полупроводниковых ФЭП:
ηфэп=10—33%%.
Если за счёт применения альтернативной технологии преобразования
поглощённой энергии ЭМВ оптического диапазона в альтернативных ФЭП
на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК в качестве РТД удастся получить КПД
альтернативного ФЭП η2DГК=ηнак=40—80%%, то необходимость в
государственном спонсировании инфраструктуры ВИЭ отпадёт – отрасль
выйдет на самоокупаемость даже в регионах с малым количеством солнечных
дней в году.
ВИЭ на основе альтернативных ФЭП на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК
найдут применение как в больших солнечных электростанциях, занимающие
огромные площади в пустынных районах, так и в качестве СЭС для
домохозяйств – заменив эксплуатирующиеся в настоящее время крышные
5
панели солнечных батарей (БС) на базе полупроводниковых ФЭП. Это будет
обусловлено резким ростом КПД ФЭП: от ηфэп=10—33%% до η2DГК=ηнак=40—
80%%. Способствовать этому будет также, резко упавшая цена ФЭП: от 200—
400 USD за 1м2 БС на базе традиционных ФЭП на pn-переходе в Si, до 5—11
USD за 1м2 БС на базе альтернативных ФЭП на тонкоплёночных 2D/3D
матриц ректенн и 2D ГК в качестве РТД. Вложение капиталов в БС на базе
альтернативных ФЭП станет рентабельным в любом климате, где вообще
выходит на небо солнце, так как стоимость произведённого альтернативным
ФЭП электричества очень быстро превзойдёт стоимость производства
альтернативного ФЭП на базе тонкопленочных 2D/3D ректенн и 2D ГК в
качестве выпрямляющего свет РТД.
0.2.3.3. Конкуренция
Основными игроками на российском рынке генераторов электроэнергии
являются крупные импортеры ВИЭ из-за границы, а также несколько крупных
отечественных производителей.
• Рынок генераторов электроэнергии является постоянно растущим,
с кратковременными спадами в периоды экономических кризисов. Используя
умеренную финансовую политику, есть реальный шанс получить свою
заданную норму рентабельности, которая в бизнесе генераторов
электроэнергии находится в диапазоне 20—40%%.
• Степень конкуренции со стороны отечественных производителей
незначительна. Крупные монопольные холдинги отсутствуют. Основную
угрозу составляют импортные изделия, что неплохо нивелируется путем
ориентации бизнеса генераторов электроэнергии на частные запросы
клиентов, как физически лиц, так и бизнеса.
6
0.3. Имеющийся научно-технический задел
0.3.1. МКНТУ-2012
Работы по созданию прототипа технологического участка типа «нанофаб»:
многокластерной нанотехнологической установки (МКНТУ) проводились в
рамках Государственного контракта от 31.07.2009 № 124—ВС04/09 на
реализацию ФЦП Союзного государства РФ—РБ «Разработка нанотехнологий
создания материалов, устройств и систем космической техники и их адаптация к
другим отраслям техники и массовому производству» («Нанотехнология—СГ»)
на 2009—2012 годы между Федеральным космическим агентством и ФГУП
«ГКНПЦ им. М.В.Хруничева» (в лице «НИИ КС имени А.А.Максимова» –
филиала ФГУП «ГКНПЦ им. М.В.Хруничева») в рамках ОКР «Гибрид»,
«Мембрана», «Градиент», «ПЛИС», «Переключатель». Суммарно – более 70
миллионов рублей.
1. ОКР «Разработка технологии изготовления наноразмерных диэлектрических
мембран. Создание опытных образцов для сверхминиатюрных
сверхвысокочастотных конденсаторов», шифр «Мембрана». Договор №73/09
от 17.09.2009. 17 млн. руб. на 2009—2012 годы.
2. ОКР «Разработка технологий создания новых гибридных архитектур на
основе бестранзисторных вычислительных устройств КА», шифр «Гибрид».
Договор №74/09 от 17.09.2009. 12 млн. руб. на 2009—2012 годы.
3. ОКР «Разработка технологий создания базовых наноструктур массивов
градиентных концентраторов, работающих в условиях открытого космоса, и
отработка экспериментальных образцов», шифр «Градиент». Договор №28/10
от 12.04.2010. 15 млн. руб. на 2010—2012 годы.
4. ОКР «Разработка технологий создания быстродействующих переключателей
для систем управления маломассогабаритных космических аппаратов и
наноэлементов бортовой вычислительной техники космических средств на
основе квантовых точек», шифр «Переключатель». Договор №29/10 от
12.04.2010. 11 млн. руб. на 2010—2012 годы.
5. ОКР «Разработка базовой технологии создания цифровых и функциональных
систем на наноэлементов, в том числе для программируемых логических и
сверхбыстродействующих логических схем на основе системы
автоматизированного проектирования», шифр «ПЛИС». Договор №30/10 от
12.04.2010. 10 млн. руб. на 2010—2012 годы.
Техническим заказчиком ОКР «Гибрид», «Мембрана», «Градиент»,
«ПЛИС», «Переключатель» выступал Научно-исследовательский институт
космических систем (НИИ КС) имени А.А.Максимова (город Юбилейный, МО)
– ФГУП «ГКНПЦ им. М.В.Хруничева». Исполнителем этих ОКР выступал ОАО
«НПП «Квант». В ОАО «НПП «Квант» выполнением этих ОКР занимался Центр
инновационных технологий (ЦИТ): научный руководитель Степанов Михаил
7
Валерьевич (2009—2012), ответственный исполнитель Соколова Жанна
Валерьевна (2011—2012). По условию Госконтрактов на выполнение ОКР все
ОИС и РИД созданные в ходе выполнения работ по ОКР принадлежат
исполнителю: ОАО «НПП «Квант». Патенты на ОИС и РИД не оформлялись.
В ходе выполнения работ по ОКР в 2009—2012 годах силами сотрудников
ЦИТ ОАО «НПП «Квант» и кооперации соисполнителей: ОАО НИИТМ
(Зеленоград), ООО «ВЭЛТ-технология» (Воронеж), ЗАО «Завод ПРОТОНМИЭТ» (Зеленоград) были разработаны и изготовлены технологические,
аналитические и транспортные модули МКНТУ (45,8 млн. руб.) (рис.1).
Рис.1. Панорама МКНТУ. ОАО НИИТМ, 2012.
1.
Модуль «Шлюз» (1,5 млн. руб.) – загрузка подложек, откачка воздуха,
плазменная очистка с помощью «кислородного душа», передача в
транспортный модуль «РРЦ1» и обратно, выгрузка обработанной подложки
(рис.2).
8
Рис.2. Модуль «Шлюз» со встроенной системой плазменной очистки подложки
(PC). Вид сверху. ОАО НИИТМ, 2012.
2.
3.
Модуль «РРЦ1» (1,5 млн. руб.) – передача обрабатываемых подложек
вакуумным манипулятором в вакуумной среде (в контролируемой
химически чистой разреженной атмосфере инертного газа аргона или азота)
между транспортными, технологическими, аналитическими модулями
(рис.6—рис.14).
Модуль «Переходник» (1,0 млн. руб.) – передача вакуумным манипулятором
обрабатываемых подложек в вакуумной среде (в контролируемой
химически чистой разреженной атмосфере инертного газа аргона или азота)
между транспортными модулями «РРЦ1» и «РРЦ2» (рис.3—рис.5).
9
Рис.3. Модуль «Переходник». Вид сверху без крышки. ОАО НИИТМ, 2012.
Рис.4. Модуль «Переходник». Вид сбоку. ОАО НИИТМ, 2012.
10
Рис.5. Модуль «Переходник». Вид сверху с прозрачной крышкой.
ОАО НИИТМ, 2012.
4.
Модуль «РРЦ2» (1,5 млн. руб.) – передача обрабатываемых подложек
вакуумным манипулятором в вакуумной среде (в контролируемой
химически чистой разреженной атмосфере инертного газа аргона или азота)
между транспортными, технологическими, аналитическими модулями
(рис.6—рис.14).
Рис.6. Прототип модуля «РРЦ»,
ОАО «НИИТМ», www.niitm.ru.
Рис.7. Прототип модуля «РРЦ», ОАО
«НИИТМ», www.niitm.ru.
11
Рис.8. Прототип загрузочного
модуля «Шлюз» с окном для ТВ,
www.niitm.ru.
Рис.9. Прототип загрузочного модуля
«Шлюз» с окном для ТВ,
www.niitm.ru.
Рис.10. Вакуумные транспортно-загрузочные роботы манипуляторы – модули
«РРЦ1», «Переходник», «РРЦ2». Без верхней крышки. На переднем плане –
стыковочный узел для стыковки с технологическим или аналитическим
модулем. Через щель манипулятор передаёт в модуль подложку или забирает из
модуля подложку. Щель перекрывается герметично щелевым перепускным
клапаном на время проведения технологических работ над подложкой для
обеспечения отдельного вакуумного объёма в технологическом или
аналитическом модуле. Снизу – форвакуумный насос для откачки модулей
транспортной системы – «Шлюз», «РРЦ1», «Переходник», «РРЦ2». ОАО
НИИТМ, 2012.
12
Рис.11. Вакуумные транспортно-загрузочные роботы манипуляторы – модули
«РРЦ1», «Переходник», «РРЦ2». ОАО НИИТМ, 2012.
Рис.12. Вакуумные транспортно-загрузочные роботы манипуляторы – модули
«РРЦ1», «РРЦ2». Вид сверху. ОАО НИИТМ, 2012.
13
Рис.13. Модуль «РРЦ1», вид сверху. Смотровые окна. ОАО НИИТМ, 2012.
Рис.14. Модуль «РРЦ2», вид сверху. Смотровые окна. ОАО НИИТМ, 2012.
14
5.
Модуль «Проводник» (15,0 млн. руб.) – плазмохимическое осаждение
(PECVD) проводящих многослойных и/или многокомпозитных плёнок
магнетронным распылением на постоянном токе в разных комбинациях
одной, двух или трёх мишеней – Cu, Fe, Ni, Al, Au, Ag, C (графит), другие
металлические мишени диаметром 3 дюйма (рис.15, рис.16).
Рис.15. Модуль «Проводник». 3 магнетрона неподвижны, вращается
обрабатываемая подложка. Справа – цифровой вакуумметр с цифровым
выходом по промышленному протоколу RS-485. ОАО НИИТМ, 2012.
15
Рис.16. Мультикатодное магнетронное распылительное устройство (МРУ) –
блок 3-х магнетронов с разными мишенями для осаждения многослойных или
многокомпонентных металлических проводящих или изолирующих
алмазоподобных плёнок. ОАО «НИИТМ», 2012. www.niitm.ru.
6.
Модуль «Изолятор» (15,0 млн. руб.) – плазмохимическое осаждение
(PECVD) диэлектрических изолирующих защитных плёнок магнетронным
распылением на постоянном токе кварцевой мишени (SiO2): в атмосфере
кислорода (O2) – осаждение плёнки диоксида кремния (SiO2), в атмосфере
азота (N2) – осаждение плёнки нитрида кремния (Si3N4) (рис.17, рис.18).
16
Рис.17. Модуль «Изолятор». Справа – цифровой вакуумметр с цифровым
выходом по промышленному протоколу RS-485. ОАО НИИТМ, 2012.
Рис.18. Модуль «Изолятор». Слева – цифровой вакуумметр с цифровым
выходом по промышленному протоколу RS-485. ОАО НИИТМ, 2012.
17
7.
Модуль «Электронорезист» (1,0 млн. руб.) – нанесение на подложку плёнки
электронорезиста методом центрифугирования (рис.19).
Рис.19. Модуль «Электронорезист». ОАО НИИТМ, 2012.
8.
Модуль «Нанотрава» (12,0 млн. руб.) – плазмохимическое выращивание на
2D матрице металлических затравок-катализаторов 2D массивов
вертикально-ориентированных массивов углеродных нанотрубок (УНТ),
предназначенных для суперконденсаторов (рис.20—рис.25).
18
Рис.20. Мнемосхема модуля «Нанотрава». ОАО НИИТМ, 2012.
19
Рис.21. Модуль «Нанотрава»: реактор для роста массивов вертикально
ориентированных УНТ. Горит плазма Ar. ОАО НИИТМ, 2012.
Рис.22. Модуль «Нанотрава». Реактор для роста массивов вертикально
ориентированных УНТ. Горит плазма Ar. ОАО НИИТМ, 2012.
20
Рис.23. Модуль «Нанотрава». Реактор для роста массивов вертикально
ориентированных УНТ. Горит плазма Ar. ОАО НИИТМ, 2012.
Рис.24. Модуль «Нанотрава». Реактор для роста массивов вертикально
ориентированных УНТ. Горит плазма Ar. ОАО НИИТМ, 2012.
21
Рис.25. Модуль «Нанотрава». Реактор для роста массивов вертикально
ориентированных УНТ. Горит остывающая плазма Ar. ОАО НИИТМ, 2012.
9.
Модуль «СТМ-нанолитография» (6,192 млн. руб.) – формирование с
помощью СТМ 2D маски для плазмохимического травления на слое
электронорезиста – задубливание в соответствии с заданным рисунком
виртуального цифрового шаблона (ВЦШ) 2D маски с помощью
электронного луча из иглы-зонда сканирующего туннельного микроскопа
(СТМ) через слой туннельно-прозрачного полимера электронорезиста
(рис.26—рис.35). Аналитическое исследование поверхности (3D рельефа)
подложки с помощью СТМ после технологических воздействий,
нанолитография в соответствии с ВЦШ с помощью СТМ – нанолокальное
зондовое плазмохимическое осаждение и нанолокальное зондовое
плазмохимическое осаждение (NLZ PECVD).
22
Рис.26. Общий вид прототипа модуля «СТМ-нанолитография».
ОАО НИИТМ, 2012.
Рис.27. модуль «СТМ-нанолитография» на базе СТМ «СММ-2000».
ОАО НИИТМ, 2012.
23
Рис.28. Технологический и аналитический модуль «СТМ-нанолитография» на
базе СТМ «СММ-2000». Внутри шкафа – автономный источник бесперебойного
питания, управляющая ПЭВМ (экран, клавиатура, мышь – вверху), 3-х
ступенчатая система сверхвысоковакуумной откачки (форвакуумный,
турбомолекулярный, ионно-гетерный насосы и лампы вакуумметров) и
газонапуска фирмы Pyramid Vacuum, слева баллоны с аргоном (Ar) и азотом (N2),
24
В центре вверху – вакуумная камера с автономным портом для смены
сканирующих головок и, при необходимости, подложек, манипулятор для
переворота подложек. Под стеклянным колпаком – сканирующая головка №2
«UHV-LT-STM-5-2». ОАО НИИТМ, 2012.
Рис.29. Модуль «СТМ-нанолитография» на базе СТМ «СММ-2000». На переднем
плане – 2 баллона газонапускной системы модуля. В центре вверху вакуумная
камера модуля. Слева – закрытый заглушкой порт для щелевого перепускного
клапана модуля «РРЦ2», предназначенного для загрузки и выгрузки подложек.
25
Вверху – стеклянная крышка автономного порта, предназначенного для смены
сканирующих головок СТМ и, при необходимости, автономной загрузки и
выгрузки подложек. В открытую дверцу шкафа видны детали 3-х ступенчатой
откачной и газонапускной системы. Справа – манипулятор для переворота
подложек. На переднем плане, перед вакуумной камерой, коробочки с блоками
аналогово-цифровой системы управления СТМ (ВВУ, ЦАП, АЦП). ОАО
НИИТМ, 2012.
Рис.30. Модуль «СТМ-нанолитография». ОАО НИИТМ, 2012.
26
Рис.31. Модуль «СТМ-нанолитография». ОАО НИИТМ, 2012.
27
Рис.32. Сканирующая головка для высоковакуумного СТМ UHV-LT-STM-5
имеет надёжное атомарное разрешение на металлах и внедряется в вакуумные
установки до 10-11 Торр, в том числе с азотными (N2) и гелиевыми (He2)
криостатами. www.zproton.ru.
28
Рис.33. Вид сверху. Сканирующая головка для высоковакуумного СТМ UHVLT-STM-5 имеет надёжное атомарное разрешение на металлах и внедряется в
вакуумные установки до 10-11 Торр, в том числе с азотными (N2) и гелиевыми
(He2) криостатами. www.zproton.ru.
29
Рис.34. Вид сбоку. Подложка с формируемыми образцами наноструктур сверху.
Игла-зонд подходит к подложке снизу-вверх. Наноструктуры формируются «на
потолке». Смена головок, смена и переворот подложек выполняется
встроенным вакуумным манипулятором. Сканирующая головка для
высоковакуумного СТМ UHV-LT-STM-5 имеет надёжное атомарное
разрешение на металлах и внедряется в вакуумные установки до 10-11 Торр, в
том числе с азотными (N2) и гелиевыми (He2) криостатами. www.zproton.ru.
30
Рис.35. СТМ-топограммы плёнки золота Au(111),
напылённой на пиролитический графит.
ЦЕНИ ИОФ РАН – ЗАО НПФ «Сигма-Скан».
а. панорама,
б. фрагмент с атомным разрешением,
в. структура сдвоенных доменных стенок в реконструкции Au(111)-22×√3.
10. Модуль «Микроплазма» (12,0 млн. руб.) – плазмохимическое травление (PE)
через 2D полимерную маску нанесённых металлических (проводящих) и
диэлектрических (изолирующих) слоёв с целью формирования топологии
(2D рисунка) микросистем и наносистем (рис.36—рис.45). Стравливание
остатков полимерной маски.
31
Рис.36. Модуль «Микроплазма», испытания управляющего программного
обеспечения (УСПО). Слева – шкаф с аппаратурой системы управления.
Рис.37. Модуль «Микроплазма», интерфейс оператора. ОАО НИИТМ, 2012.
32
Рис.38. Модуль «Микроплазма», интерфейс оператора – мощность на СВЧисточнике для поджига плазмы. ОАО НИИТМ, 2012.
Рис.39. Модуль «Микроплазма», шкаф с 3-х канальной газонапускной системой,
которая может быть расширена до 5-ти газовых каналов.
33
Рис.40. Модуль «Микроплазма», синие свечение в окне – плазма SF6.
ОАО НИИТМ, 2012.
Рис.41. Модуль «Микроплазма», синие свечение в окне – плазма SF6.
ОАО НИИТМ, 2012.
34
Рис.42. Модуль «Микроплазма», синие свечение в окне – плазма Ar.
ОАО НИИТМ, 2012.
Рис.43. Модуль «Микроплазма», синие свечение в окне – плазма Ar.
ОАО НИИТМ, 2012.
35
Рис.44. Модуль «Микроплазма», синие свечение в окне – плазма Ar.
ОАО НИИТМ, 2012.
Рис.45. Модуль «Микроплазма», синие свечение в смотровом окне – плазма Ar.
Испытание технологического процесса плазмохимического травления через
маску. Маска формируется с помощью электроннолучевой литографии (EBL),
36
выполняемой в модуле «СТМ-нанолитография» по виртуальному цифровому
шаблону (ВЦШ). ВЦШ рассчитывается на суперкомпьютере и передаётся в
модуль «СТМ-нанолитография» через модуль «Турбоком», выполняющего
функции АСУТП МКНТУ. ОАО НИИТМ, 2012.
11. Модуль «Турбоком» (0,3 млн. руб.) – аналитический модуль (рис.46, рис.47)
для управления процессом изготовления микросистем и наносистем в
соответствии с нанотехнологической маршрутной картой (НТМК).
Специальное программное обеспечение (СПО) «Турбоком» позволяет
интерактивно формировать на экране рабой станции НТМК. Для пошагового
формирования НТМК используются кнопки в диалоговой панели,
соответствующие имеющимся в распоряжении модулей МКНТУ
технологическими операциями и транспортными операциями для
перемещения обрабатываемых подложек между технологическими и
аналитическими модулями по маршруту НТМК. Сформированные с
помощью математических расчётов на модуле «Суперкомпьютер»
топологии 2D масок микросистем, наноэлементов и наносистем –
виртуальные цифровые шаблоны (ВЦШ), передаются на модуль
«Турбоком» и, через него, на модуль «СТМ-нанолитография» через
локальную вычислительную сеть (ЛВС) Ethernet. Взаимодействие с СПО
управляющих компьютеров транспортных и технологических модулей и
управление выполняется через промышленную ЛВС на основе
помехоустойчивого протокола шины RS485. Передаются команды и
принимаются отчёты:
• об операциях откачки технологических камер,
• о напуске технологических газов для плазмохимического травления,
• о включении и выключении магнетронного распыления для
плазмохимического осаждения металлических и диэлектрических плёнок,
• о текущих настройках и параметрах, времени работы, запускаемых
технологических режимов на технологических модулях при выполнении
операций плазмохимического осаждения и травления (PE, PECVD),
• об открытии и закрытии перепускных щелевых клапанов (отсекающих
объёмы технологических модулей от объёма транспортной системы),
• о передачи подложки с вакуумного манипулятора на клыки
технологического модуля и обратно на вакуумный манипулятор,
• о движении вакуумных манипуляторов в транспортной системе –
поступательном и вращательном.
37
Рис.46. Модуль «Турбоком» и суперкомпьютер. ОАО НИИТМ, 2012.
12. Модуль «Суперкомпьютер» (1,8 млн. руб.) – суперкомпьютер (рис.46,
рис.47) для массивно параллельных вычислений с целью формирования
оптимальных топологий 2D/3D наносистем и необходимых наборов
топологий виртуальных цифровых шаблонов (ВЦШ) для топологий 2D
масок для нанолитографии (NLZ PECVD) и плазмохимического травления
(PE). Для решения таких задач разработано СПО «Суперкомпьютер» –
САПР наноэлементов и наносистем. Модуль «Суперкомпьютер» передаёт
итоговые данные – результаты расчётов – ВЦШ, по ЛВС на модуль
«Турбоком» и, через него, на модуль «СТМ-нанолитография».
38
Рис.47. Модуль «Турбоком» и суперкомпьютер. ОАО НИИТМ, 2012.
Состав и порядок взаимодействия технологических, транспортных,
аналитических модулей МКНТУ определялся, как необходимостью создать
замкнутую систему, включающую нанофабрику и дизайн-центр, так и
ограниченностью финансирования, которое не позволило изготовить
дополнительные модули для электроннолучевых технологий (EBL) и ионной
имплантации (FIP), молекулярно-лучевой эпитаксии (MBL). Однако даже
имеющиеся модули позволяли реализовать полный цикл разработки и
изготовления микросистем и наносистем для СЭС КА, СМКА и других образцов
РКТ.
Такой полный цикл включает: расчеты параметров микро- и наносистем,
формирование ВЦШ, очистку подложек в вакууме, нанесение многослойных
и/или многокомпонентных проводящих и изолирующий плёнок, формирование
топологии масок с помощью ВЦШ, травление через маски – формирование
2D/3D топологии микро- и наносистем, формирование защитных изолирующих
диэлектрических покрытий, циклическое повторение операций для
формирования 3D микро- и наноструктур. Используются только сухие
плазмохимические технологии осаждения и травления (PECVD, PE, NLZ
39
PECVD), которые в отличие от жидкостных технологий, производят наименее
возможное количество отходов и только в легко утилизируемой газообразной
форме.
Открытая модульная архитектура позволяет наращивать технологические
возможности МКНТУ – цифровой фабрики, за счёт стыковки к вакуумной
транспортной системе новых технологических и транспортных модулей.
После выполнения ОКР «Мембрана», «Градиент», «ПЛИС»,
«Переключатель», «Гибрид», в ноябре 2012 года собранная МКНТУ была
продемонстрирована техническому заказчику (НИИ КС) в сборочном цехе
соисполнителя – АО НИИТМ (Зеленоград, Панфиловский проспект, 10). После
представления техническому заказчику МКНТУ оставлен там, по договору
между ОАО «НПП «Квант» и ОАО НИИТМ на ответственное хранение на 6
месяцев до июня 2013 года.
К сожалению, после выполнения этих ОКР и сдачи работ техническому
заказчику в начале 2013 года в ОАО «НПП «Квант» был расформирован ЦИТ,
сотрудники ЦИТ уволены. Новое руководство ОАО «НПП «Квант»
(Генеральный директор: С.И. Плеханов, 2010—2013, А.В. Некрасов, 2013—
2018), а также руководство технического заказчика (НИИ КС), не предприняло
необходимых организационных шагов для передислокации МКНТУ на
технологическую площадку ОАО «НПП «Квант» для продолжения научноисследовательских и производственных работ в области наносистем для СЭС КА.
Обосновывали своё бездействие окончанием финансирования по ОКР.
МКНТУ продолжала находиться на ответственном хранении в сборочном
цеху ОАО НИИТМ в 2013—2015 годах. Отдельные модули МКНТУ
использовались сотрудниками ОАО НИИТМ в автономном режиме для
выполнения собственных научно-исследовательских работ. В 2016 году МКНТУ
был разобран на отдельные модули. Невозможно бесплатно занимать площади
сборочного цеха несколько лет. Некоторые модули были отправлены на склад
(«Электронорезист», «СТМ-нанолитография», «РРЦ1», «РРЦ2», «Переходник»,
«Шлюз», «Турбоком»). Модули «Микроплазма», «Проводник» эксплуатируются
в АО НИИТМ в автономном режиме для выполнения научно-исследовательских
работ АО НИИТМ. Модуль «Суперкомпьютер» работает корпоративным
сервером в АО НИИТМ. Модули «Изолятор» и «Проводник», после
эксплуатации и переделок, разукомплектованы и их оборудование использовано
в других изделиях АО НИИТМ. Модуль «Нанотрава» переделан в модуль для
атомно-слоевого осаждения (ALD) и продан стороннему заказчику для
выполнения соответствующих работ по технологии ALD. Предпринимались
попытки задействовать в работах АО НИИТМ и модуля «СТМ-нанолитография»,
который разработан и изготовлен силами МИЭТ, ЗАО «Завод ПРОТОН-МИЭТ»
и МИФИ (в части трёхступенчатой откачной системы и системы напуска нанодоз
технологических газов в нейтральный газ-носитель).
40
Такой ход событий вокруг МКНТУ объективно показал, что, несмотря на
незаинтересованность и бездействие прежнего руководства АО «НПП «Квант»,
все технологические и аналитические модули МКНТУ оказались востребованы
для сторонних пользователей в АО НИИТМ. Сторонние пользователи, вероятно,
до сих пор продолжают получать актуальные первоклассные научные результаты
и зарабатывать деньги, по своим сторонним тематикам, незаконно и самовольно
эксплуатируя в автономном режиме модули МКНТУ. В 2016—2020 годах в АО
НИИТМ разработан новый транспортный модуль для перемещения подложки в
условиях форвакуума (контролируемой химически чистой инертной газовой
среды) между двумя кассетами и четырьмя технологическими модулями. В этой
разработке был использован конструкторский, научно-технический и
программно-алгоритмический задел, полученный во время разработки и
изготовления транспортных модулей «РРЦ1», «РРЦ2», «Переходник», «Шлюз»
от МКНТУ.
При выполнении работ по настоящей заявке необходимо вернуть на
технологическую площадку АО «НПП «Квант» сохранившиеся модули МКНТУ,
восстановить их работоспособность и задействовать их в работе в интересах
Роскосмоса.
41
0.3.2. Проект ТЗ на МКНТК-2024
Приложение №2
К Договору №______ от __.__.2022
УТВЕРЖДАЮ:
Генеральный директор
Исполнителя
УТВЕРЖДАЮ:
Генеральный директор
Заказчика
_______________ X.X.Xxxxxxx
“_____” ____________ 2022 г.
________________ Y.Y.Yyyyyyyy
“_____”______________2022 г.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на изготовление и поставку
опытного образца комплекта модулей для многокластерной
нанотехнологической установки.
Шифр «МКНТУ»
Москва, 2022.
42
1. Наименование, шифр, основание, заказчик, исполнитель, сроки выполнения
1.1.
Наименование – на изготовление и поставку опытного образца комплекта модулей для
многокластерной нанотехнологической установки.
1.2.
Основанием для выполнения работ является Договор №_______ от __.__.2022.
1.3.
Шифр – «МКНТУ».
1.4.
Заказчик (Покупатель): ________________________________________________
______________________________________________________________________.
1.5.
Исполнитель (Продавец): _______________________________________________
______________________________________________________________________.
1.6.
Сроки исполнения определяются настоящим техническим заданием, включая гарантийные
сроки обслуживания поставляемого оборудования.
2. Цель выполнения работ, наименование разрабатываемого образца
2.1.
2.2.
2.3.
Целью ОКР является разработка конструкции и изготовление опытного образца
многокластерной нанотехнологической установки (МКНТУ).
МКНТУ предназначена для изготовления и исследования микроструктур и наноструктур
информационных управляющих наносхем и функциональных наносистем для систем
энергообеспечения КА.
МКНТУ имеет открытую архитектуру – открытая система. В состав МКНТУ входят
технологические, транспортные, аналитические, управляющие модули.
3. Состав изделия
3.1. Состав изделия представлен в Спецификации №1 Приложения №1 к Договору №_______
от __.__.2022.
3.2. Технические характеристики модулей изложены в частных технических заданиях.
3.3. Требования назначения.
3.3.1. Модуль «Шлюз» предназначен для загрузки, выгрузки, ионно-плазменной очистки на
основе реактивного ионного травления (RIE) подложек диаметром 100—200 мм или
прямоугольной формы 25×25—102×102 мм2.
3.3.2. Модуль «РРЦ» является вспомогательным модулем, предназначенным для загрузки,
выгрузки и транспортировки подложек между шлюзом и технологическими модулями
МКНТУ в условиях вакуума или в контролируемой химически инертной газовой среде
(Ar, химически чистый N2).
3.3.3. Модуль «Изолятор» предназначен для нанесения диэлектрических изолирующих
плёнок (SiO2, Si3N4) методом магнетронного распыления.
3.3.4. Модуль «Проводник» предназначен для нанесения металлических проводящих
магнитных и немагнитных плёнок (Al, Cu, Fe, Ni, W, C-графит) и изолирующих
алмазоподобных плёнок (C-алмаз) методом магнетронного распыления.
3.3.5. Модуль «Микроплазма» реализует групповой метод формирования микроструктур и
наноструктур на подложке. Модуль «Микроплазма» предназначен для ведения
размерного травления элементов различной топологии на поверхности материалов без
использования масок, путём переноса в плазме 2D топологии металлического шаблона
на подложку. Модуль «Микроплазма» может быть использован также для травления с
большими скоростями открытых поверхностей (например, снятие нарушенного слоя,
планаризация поверхности, утонение и полировка подложек).
3.3.6. Модуль «Электронорезист» реализует групповой метод формирования микроструктур
и наноструктур на подложке. Модуль «Электронорезист» предназначен для
формирования электронорезистивных плёнок (нанесение электронорезиста) на гладких
43
и рельефных поверхностях пластин диаметром 100—200 мм или прямоугольной формы
25×25—102×102 мм2.
3.3.7. Модуль «СТМ-нанолитография» предназначен для нанолитографии и анализа
наноструктур.
3.3.8. Модуль «Переходник» предназначен для стыковки двух модулей «РРЦ».
3.3.9. Модуль «Турбоком» предназначен для сбора и анализа телеметрической информации,
управления модулями МКНТУ, архивации телеметрической информации.
3.3.10. Модуль «Суперкомпьютер» предназначен для математического моделирования
наносхем, наносистем, нанотехнологических операций.
4.Технические требования к изделию
4.1. Основные характеристики
• Модули МКНТУ имеют вакуумный щелевой затвор совмещения с модулем «РРЦ»;
• В составе модулей МКНТУ имеются смотровые окна, обеспечивающие установку камер
промышленного телевидения (ТВ) для наблюдения за манипуляциями с подложкой.
• Модули МКНТУ должны быть оснащёны электронными аналого-цифровыми системами
автоматического управления, совмещёнными с системой управления МКНТУ – модулем
«Турбоком».
• электронные аналого-цифровые системы управления модулей МКНТУ должны содержать в своём
составе источники бесперебойного питания (ИБП), параметры которых обеспечивают корректное
завершение технологического процесса при длительном пропадании внешнего электропитания и
беспрерывное продолжение технологического процесса при кратковременном (импульсном)
пропадании внешнего электропитания;
• 19-ти дюймовые стойки для электронных аналого-цифровых систем управления модулей МКНТУ,
могут располагаться в пространстве под столешницей или могут быть объединены со стойками
других модулей МКНТУ;
• столы для размещения вакуумной аппаратуры на колёсах с фиксаторами для обеспечения
возможности передвигать модули МКНТУ силами одного человека, высота стола должна
регулироваться для обеспечения стыковки с модулями «РРЦ».
4.2. Технические показатели назначения
№
1.
2.
2.1.
2.2.
3.
4.
Таблица 1.
Значения параметра
1 штука
Название параметра
Количество пластин
Размеры обрабатываемых пластин
прямоугольник
круг
Потребляемая мощность, менее
Энергопитание
25×25—102×102 мм2
100—200 мм
3000 Вт
сеть трехфазного
переменного тока
~380/220 В
50 Гц
~ 5000×5000 мм2 *
1000—1500 кг
(уточняется)
напряжение
частота
Габариты «x×y»
Вес
Высота расположения оси щелевого затвора согласно
стандарту SEMI
*
Технические характеристики МКНТУ по согласованию сторон уточняются в процессе
разработки.
4.1.
4.2.
5.
6.
7.
44
4.3. Функциональные требования
Модули МКНТУ это самостоятельные автоматизированные установки с системами
микропроцессорного управления, решающие свои специализированные задачи.
Подложки должны располагаться и передаваться из модуля в модуль так, что обрабатываемая
сторона с микроструктурами и наноструктурами находится всегда сверху. Технологические и
аналитические операции выполняются инструментами сверху вниз.
Управление технологическим процессом может осуществляться как с отдельного пульта
управления, так и с общего пульта МКНТУ – модуля «Турбоком».
Модули МКНТУ должны обладать универсальным стыковочным узлом, общим по конструкции
с другими модулями.
Модули МКНТУ должен иметь микропроцессорную систему управления на базе
промышленных встраиваемых компьютеров. Программа должна предусматривать возможность
перепрограммирования и запоминания новых параметров процесса. Обеспечивается вывод на экран
(экраны) управляющего компьютера модуля «Турбоком»:
• информацию о параметрах технологических процессов;
• диагностику состояния систем модулей;
• вывод сообщений о неисправностях;
• ТВ-изображений из модулей МКНТУ, позволяющих наблюдать за перемещениями подложки
(образца).
Все контроллеры, блоки питания и управляющие компьютеры МКНТУ разместить в
однотипных стойках.
Техническая документация на модули МКНТУ должна включать в себя инструкции по
эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению установки.
Упаковка модулей должна обеспечивать его сохранность при транспортировке.
5. Требования к комплектующим изделиям
При разработке модулей МКНТУ должны использоваться
комплектующие, которые могут быть замены при выходе из строя.
стандартные
6. Требования защиты конфиденциальность всей информации
Стороны настоящего Договора обязуются сохранять конфиденциальность всей
информации, которая становится доступной Сторонам в процессе исполнения данного
Договора, и которая считается конфиденциальной хотя бы одной из Сторон.
7. Этапы выполнения работ
7.1. Выполнение этапов работ должно проводиться согласно календарному плану на
выполнение работ.
7.2. Календарный план выполнения работ представлен в таблице 2.
Таблица 2.
№
Название этапа
Сроки
выполнения
1. Разработка 1-й очереди оборудования, указанного в Спецификации
01.2022,
№1 Приложения №1 Договору №_______ от __.__.2022 и передача
08.2022.
заказчику конструкторской и программной документации.
2. Производство и поставка 1-й очереди оборудования, указанного в
01.2022,
Спецификации №1 Приложения №1 Договору №_______ от
11.2022.
__.__.2010 заказчику и его настройка.
45
3.
4.
5.
6.
7.
Разработка 2-й очереди оборудования, указанного в Спецификации
№1 Приложения №1 Договору №_______ от __.__.2022 и передача
заказчику конструкторской и программной документации.
Производство и поставка 2-й очереди оборудования, указанного в
Спецификации №1 Приложения №1 Договору №_______ от
__.__.2010 заказчику и его настройка.
Разработка 3-й очереди оборудования, указанного в Спецификации
№1 Приложения №1 Договору №_______ от __.__.2022 и передача
заказчику конструкторской и программной документации.
Производство и поставка 3-й очереди оборудования, указанного в
Спецификации №1 Приложения №1 Договору №_______ от
__.__.2022 заказчику и его настройка.
Гарантийное обслуживание поставленного оборудования в
соответствии со спецификацией №1 Приложения №1 Договору
№_______ от __.__.2022.
01.2023,
08.2023.
01.2023,
11.2023.
01.2024,
08.2024.
01.2024,
11.2024.
12.2022,
12.2027.
8. Порядок выполнения и приемки этапов работ
8.1. Выполнение работ осуществляется в соответствии с требованиями утвержденного ТЗ на
выполнение работы и соответствующим договором поставки.
8.2. Техническая документация на модули МКНТУ оформляется в соответствии с ГОСТ Р
7.32—2003, ЕСКД, ЕСПД, ЕСТД.
8.3. Исполнитель представляет Заказчику при приемке сопроводительное письмо с актом
сдачи-приемки работ с приложением документов, подтверждающих выполнение работ
(этапов) – Товарную накладную ТОРГ-12.
8.4. Настоящее ТЗ на разработку модулей МКНТУ может дополняться и корректироваться в
процессе разработки согласно ГОСТ РВ 15.201-2003 по взаимному согласованию сторон,
путем подписания дополнительных соглашений к Договору №_______ от __.__.2022.
От Исполнителя:
От Заказчика:
Заместитель Генерального директора
Исполнителя
Начальник подразделения Заказчика
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Ответственный исполнитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Научный руководитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
46
Приложение №1
К Договору №______ от __._____.2022 г.
УТВЕРЖДАЮ:
Исполнитель
УТВЕРЖДАЮ:
Заказчик
_______________ X.X.Xxxxxxxx
“_____” ____________ 2022 г.
№
1.
2.
3.
4.
5.
________________ Y.Y.Yyyyyyyy
“_____”______________2022 г.
СПЕЦИФИКАЦИЯ
на изготовление и поставку опытного образца комплекта модулей
для многокластерной нанотехнологической установки.
Шифр «МКНТУ», Москва, 2022.
Наименование и назначение модуля
Номер
Цена, руб.
спецификации
Модуль шлюзовой загрузки и ионно-плазменной очистки
1.1.
7 400 000,00
и планаризации подложек диаметром 100—200 мм, ионноплазменного стравливания остатков электронорезиста (PC,
IC). «Шлюз» (1 штука)
ОКР «Разработка конструкции и изготовление опытного
образца модуля загрузки, выгрузки и хранения подложек».
Модуль радиального распределительного центра с
1.2.
19 000 000,00
манипулятором и 5 портами для стыковки
технологических модулей. «РРЦ» (2 штуки)
ОКР «Разработка конструкции и изготовление опытного
образца радиального распределительного модуля».
Модуль локального плазмохимического травления для
1.3.
8 000 000,00
формирования микроструктур и наноразмерных структур
(PE). «Микроплазма» (1 штука)
ОКР «Разработка конструкции и изготовление опытного
образца технологического модуля локального
плазмохимического травления для формирования
микроструктур и наноструктур».
Модуль формирования вертикально-ориентированных
1.4.
10 200 000,00
структур углеродных нанотрубок (DLC). «Нанотрава» (1
штука)
ОКР «Разработка конструкции и изготовление опытного
образца модуля формирования массивов наноструктур
вертикально ориентированных углеродных нанотрубок».
Модуль нанесения изолирующей диэлектрической плёнки 1.5.
11 000 000,00
SiO2, Si3N4 магнетронным распылением (PECVD).
«Изолятор» (1 штука)
ОКР «Разработка конструкции и изготовление опытного
образца модуля нанесения диэлектрических изолирующих
плёнок методом магнетронного распыления».
47
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Модуль нанесения проводящих металлических
многослойных и многокомпонентных, немагнитных и
магнитных плёнок Al, Cu, Ni, Fe, магнетронным
распылением (PECVD). «Проводник» (1 штука)
ОКР «Разработка конструкции и изготовление опытного
образца модуля нанесения металлических проводящих
плёнок методом магнетронного распыления».
Модуль нанолокальных зондовых операций (NLZCVD,
NLZPE). «СТМ-нанолитография»
(1 штука)
ОКР «Разработка конструкции и изготовление опытного
модуля вакуумного сканирующего туннельного
микроскопа для нанолитографии и анализа наноструктур».
Модуль нанесения электронорезиста для
электроннолучевой литографии. «Электронорезист» (1
штука)
ОКР «Разработка конструкции и изготовление опытного
образца технологического модуля нанесения
электронорезиста».
Модуль для передачи подложек из модуля «РРЦ» №1 в
модуль «РРЦ» №2. «Переходник» (1 штука)
ОКР «Разработка конструкции и изготовление опытного
образца транспортно-технологического модуля для
передачи подложек из модуля «РРЦ» №1 в модуль «РРЦ»
№2».
Модуль распределённого управления МКНТУ в режиме
реального времени на основе ЛВС «Турбоком» (1 штука)
ОКР «Разработка конструкции и изготовление опытного
образца управляющего аналитического модуля».
Модуль суперкомпьютера для моделирования
наноэлементов, наносистем, наносхем, нанотехнологий на
основе вычислений с массивным параллелизмом и 2D/3D
визуализации результатов расчётов на основе технологий
виртуальной реальности (OpenGL). (АКМУ-квант)
«Суперкомпьютер» (1 штука)
ИТОГО:
48
1.6.
10 720 000,00
1.7.
12 280 000,00
1.8.
2 000 000,00
1.9.
3 000 000,00
1.10.
200 000,00
1.11.
2 000 000,00
85 800 000,00
Приложение № 1.2.
к Договору № ___ от __.__.2022 г.
УТВЕРЖДАЮ:
Исполнитель
УТВЕРЖДАЮ:
Заказчик
_______________ X.X.Xxxxxxx
“_____” ____________ 2022 г.
________________ Y.Y.Yyyyyyyy
“_____”______________2022 г.
ЧАСТНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на выполнение ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного образца
радиального распределительного модуля».
Шифр «РРЦ»
Москва, 2022.
49
1. Наименование, шифр, основание, заказчик, исполнитель, сроки выполнения
1.1. Наименование – «Разработка конструкции и изготовление опытного образца радиального
распределительного модуля».
1.2. Основанием для выполнения работ является Договор № ____ от __.__ 2022.
1.3. Шифр – «РРЦ».
1.4. Заказчик: ___________________________________________________________
___________________________________________________________________.
1.5. Исполнитель: ________________________________________________________
____________________________________________________________________.
1.6. Сроки исполнения определяются настоящим частным техническим заданием (ЧТЗ), включая
гарантийные сроки обслуживания поставляемого оборудования.
2. Цель выполнения работ, наименование разрабатываемого образца
2.1.
2.2.
Целью ОКР является разработка конструкции и изготовление опытного образца радиального
распределительного модуля – модуля «РРЦ».
Модуль «РРЦ» входит в состав многокластерной нанотехнологической установки (МКНТУ)
изготовления микроструктур и наноструктур.
3. Состав изделия
3.1. Состав изделия представлен в Спецификации - Приложение №1 к настоящему ЧТЗ Приложение 1.2. к Договору № ____ от __.__ 2022.
3.2. Требования назначения. Модуль «РРЦ» является вспомогательным модулем,
предназначенным для загрузки, выгрузки и транспортировки подложек между шлюзом и
технологическими модулями МКНТУ в условиях вакуума или в контролируемой
химически инертной газовой среде (Ar, химически чистый N2).
4.Технические требования к изделию
4.1. Основные характеристики.
Модуль «РРЦ» состоит из следующих составных частей:
• радиальная распределительная камера с перегружающим подложки манипулятором;
• вакуумная система модуля на базе механического форвакуумного насоса с элементами коммутации
и контроля давления;
• газовая система на основе электромагнитного клапана натекателя, элементов коммутации и
контроля;
• дистанционно управляемые щелевые затворы для стыковки модуля «РРЦ» с технологическими и
аналитическими модулями МКНТУ.
• смотровые окна для возможного встраивания камеры промышленного ТВ для наблюдения за
манипуляциями с подложками.
• электронная аналого-цифровая система управления с источником бесперебойного питания (ИБП)
для контроллера и монитора;
• 19-ти дюймовая стойка для размещения электронной аналогово-цифровой системы управления
модулем и ИБП, которая может располагаться в пространстве под столешницей или может быть
объединена со стойками других модулей;
• стол для размещения вакуумной аппаратуры на колёсах с фиксаторами для обеспечения
возможности передвигать модуль «РРЦ» силами одного человека, высота стола регулируется для
обеспечения стыковки других модулей с модулем «РРЦ» (необходимость уточняется в ходе
выполнения ОКР).
50
4.2. Технические показатели назначения
№
1.
2.
4.
5.
6.
7.
7.1.
7.2.
8.
9.
9.1.
9.2.
10.
11.
12.
Название параметра
Количество стыковочных портов
Предельный вакуум
Химически инертные газы
Время перегрузки пластин между модулями, не более
Количество держателей пластин
Размеры обрабатываемых пластин
прямоугольник
круг
Потребляемая мощность, менее
Энергопитание
напряжение
частота
Габариты «x×y»
Вес
Высота расположения щелевого затвора для стыковки других
модулей с модулем «РРЦ» в соответствии с нормами SEMI
Параметры модуля уточняются в процессе разработки.
Таблица 1.
Значения параметра
5 штук
~2 Па
Ar, N2
60 с
1 штука
25×25—102×102 мм2
100—200 мм
2 кВт
сеть трехфазного
переменного тока
~380/220 В
50 Гц
~Ø1350 мм
250 кг
(уточняется)
4.3. Функциональные требования
Модуль «РРЦ» должен быть выполнен как самостоятельная автоматизированная установка с
собственной системой микропроцессорного управления, решающая свою специализированную задачу.
Модуль «РРЦ» является соединительным звеном между технологическими и аналитическими
модулями МКНТУ.
Подложки располагаются и передаются из модуля в модуль так, что обрабатываемая сторона с
микроструктурами и наноструктурами находится всегда сверху. Технологические и аналитические
операции выполняются инструментами сверху вниз.
Передача подложек должна происходить посредством манипулятора, входящего в состав РРЦ
и обеспечивающего программируемую траекторию движения обрабатываемой подложки с
возможностью её позиционирования.
Вакуумная камера модуля должна оснащаться 5-ю вакуумными щелевыми затворами,
расположенными равномерно вокруг вертикальной оси камеры.
На вакуумной камере модуля должны быть предусмотрены смотровые окна для контроля
перемещений пластин.
Вакуумная система модуля должна быть спроектирована на базе механического форвакуумного
насоса с элементами коммутации и контроля давления.
Вакуумная камера модуля должна быть выполнена из алюминия.
Модуль «РРЦ» должен иметь собственную микропроцессорную систему управления на базе
промышленных встраиваемых компьютеров.
Программа должна предусматривать возможность перепрограммирования и запоминания
новых параметров процесса.
Должен быть обеспечен вывод на экран управляющего компьютера:
• параметры движения манипулятора;
• диагностика состояния модуля и его систем;
• сообщений о неисправностях модуля.
51
Все контроллеры, блоки питания и компьютер должны размещаться в одной стойке.
Техническая документация на модуль «РРЦ» должна включать в себя инструкции по
эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению установки.
Упаковка модуля «РРЦ» должна обеспечивать его сохранность при транспортировке.
5. Требования к комплектующим изделиям
При разработке модуля «РРЦ» должны использоваться стандартные комплектующие,
которые могут быть замены при выходе из строя.
6. Требования защиты конфиденциальность всей информации
Стороны настоящего Договора обязуются сохранять конфиденциальность всей
информации, которая становится доступной Сторонам в процессе исполнения данного
Договора, и которая считается конфиденциальной хотя бы одной из Сторон.
7. Этапы выполнения работ
7.1. Выполнение этапов работ должно проводиться согласно календарному плану на
выполнение работ.
7.2. Календарный план выполнения работ представлен в таблице 2.
Таблица 2.
№
Название этапа
1.
Разработка модуля радиального распределительного центра с
манипулятором и 5 портами для стыковки технологических модулей
«РРЦ»(1-й комплект);
Изготовление и поставка опытных образцов модуля «РРЦ»(1-й комплект);
2.
3.
Сроки
выполнения
01.2022,
08.2022.
Разработка, изготовление и поставка опытных образцов модуля радиального
распределительного центра с манипулятором и 5 портами для стыковки
технологических модулей «РРЦ» (2-й комплект);
01.2022,
11.2022.
12.2023,
07.2024.
8. Порядок выполнения и приемки этапов работ
8.1.
8.2.
8.3.
8.4.
8.5.
8.6.
Выполнение работ осуществляется в соответствии с требованиями утвержденного ЧТЗ на
выполнение работ и соответствующим Договором № ____ от __.__ 2022.
Техническая документация на модуль «РРЦ» оформляется в соответствии с
ГОСТ Р 7.32—2003, ЕСКД, ЕСПД, ЕСТД.
Исполнитель представляет Заказчику при приемке сопроводительное письмо с актом сдачиприемки работ с приложением документов, подтверждающих выполнение работ (этапов) –
Товарную накладную ТОРГ-12.
Настоящее ЧТЗ на разработку модуля «РРЦ» может дополняться и корректироваться в процессе
разработки согласно ГОСТ РВ 15.201-2003 по взаимному согласованию сторон, путем
подписания дополнительных соглашений к Договору № ____ от __.__ 2022.
На этапе разработки КД Заказчику предъявляется Акт выполнения конструкторских работ и
чертежи общих видов.
Поставка изготовленного модуля, его наладка и сдача на соответствие требованиям ТЗ
осуществляется на территории Заказчика.
От Исполнителя:
От Заказчика:
52
Заместитель Генерального директора
Исполнителя
Начальник подразделения Заказчика
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Ответственный исполнитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Научный руководитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
53
Приложение № 1 к ЧТЗ
СПЕЦИФИКАЦИЯ
на оборудование, поставляемое по ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного
образца радиального распределительного модуля».
Шифр «РРЦ»
№
1.
2.
4.
5.
6.
7.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Наименование
Вакуумная камера с 5-ю универсальными стыковочными
портами к модулям МКНТУ для загрузки и выгрузки
подложек .
Манипулятор дистанционно управляемый
Вакуумная система в составе форвакуумного насоса,
вакуумметра и элементов коммутации.
Система напуска газа
Электронная аналогово-цифровая система управления
модулем на основе промышленных компьютеров.
Программное обеспечение.
ЖК-монитор 20 дюймов для отображения
телеметрической и управляющей информации
Клавиатура
Манипулятор «мышь»
Источник бесперебойного питания (ИПБ)
19-ти дюймовая стойка для размещения электронной
аналогово-цифровой системы управления и ИБП
Стол для размещения вакуумной аппаратуры
на колёсах с фиксаторами
54
Количество
2
2
2
2
2
1
2
2
2
2
1 (2)
1 (2)
Приложение № 1.3.
к Договору №______ от __.__.2022 г.
УТВЕРЖДАЮ:
Генеральный директор
Соисполнитель
УТВЕРЖДАЮ:
Генеральный директор
Исполнитель
УТВЕРЖДАЮ:
Генеральный директор
Заказчик
_________Z.Z.Zzzzzzz
“_____” ______ 2022 г.
_________Y.Y.Yyyyyyyy
“_____” ______ 2022 г.
___________ X.X.Xxxxxxx
“_____” ______ 2022 г.
ЧАСТНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на выполнение ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного образца
технологического модуля локального плазмохимического травления
для формирования микроструктур и наноструктур»,
Шифр «Микроплазма»
Москва, 2022.
55
1. Наименование, шифр, основание, заказчик, исполнитель, сроки выполнения
1.1.
Наименование – «Разработка конструкции и изготовление опытного образца технологического
модуля локального плазмохимического травления для формирования микроструктур и
наноструктур».
1.2.
Основанием для выполнения работ является Договор № ____ от ___._____ 2022.
1.3.
Шифр – «Микроплазма».
1.4.
Заказчик: _____________________________________________________________
______________________________________________________________________
1.5.
Исполнитель: __________________________________________________________
_______________________________________________________________________.
1.6.
Сроки исполнения определяются настоящим частным техническим заданием (ЧТЗ), включая
гарантийные сроки обслуживания поставляемого оборудования.
2. Цель выполнения работ, наименование разрабатываемого образца
2.1.
2.2.
Целью ОКР является разработка конструкции и изготовление опытного образца
технологического модуля локального плазмохимического травления – модуль «Микроплазма»,
предназначен для формирования микроструктур и наноструктур.
Модуль «Микроплазма» входит в состав многокластерной нанотехнологической установки
(МКНТУ) изготовления микроструктур и наноструктур.
3. Состав изделия
3.1. Состав изделия представлен в Спецификации - Приложение № 1 к настоящему ЧТЗ Приложение 1.3. к Договору № ____ от ___._____ 2022.
3.2. Требования назначения. Модуль «Микроплазма» реализует групповой метод
формирования микроструктур и наноструктур на подложке. Модуль «Микроплазма»
предназначен для ведения размерного травления элементов различной топологии на
поверхности материалов без использования масок, путём переноса в плазме 2D
топологии металлического шаблона на подложку. Модуль «Микроплазма» может быть
использован также для травления с большими скоростями открытых поверхностей
(например, снятие нарушенного слоя, планаризация поверхности, утонение и полировка
подложек).
4.Технические требования к изделию
4.1.Основные характеристики.
Модуль «Микроплазма» состоит из следующих составных частей:
• реактор с размещённым в нём диодным устройством формирования высокочастотной емкостной
локальной плазмы (ВЧЕ-плазмы) и позиционером;
• устройство ВЧЕ-плазмы со сменными 2D шаблонами для переноса на подложку 2D топологию
рисунка заданного 2D шаблоном;
• позиционер для подложки, обеспечивающий вертикальное перемещение подложки под верхним
электродом устройства ВЧЕ-плазмы;
• генератор ВЧ 13,56 МГц и системы согласования его с нагрузкой с дистанционным
микропроцессорным управлением и конфигурированием управляющих параметров по интерфейсу
коммуникационного протокола RS-232/RS-485;
• система термостатирования электродов с дистанционным микропроцессорным управлением и
конфигурированием управляющих параметров по интерфейсу коммуникационного протокола RS232/RS-485;
• система подачи технологических газов (блока газового) с дистанционным микропроцессорным
управлением и конфигурированием управляющих параметров по интерфейсу коммуникационного
протокола RS-232/RS-485;
56
•
•
•
•
•
•
•
•
•
механизм подъёма колпака реактора с дистанционным микропроцессорным управлением и
конфигурированием управляющих параметров по интерфейсу коммуникационного протокола RS232/RS-485;
система форвакуума с бесмаслянным насосом с дистанционным микропроцессорным управлением
и конфигурированием управляющих параметров по интерфейсу коммуникационного протокола
RS-232/RS-485;
механизм подачи и удаления подложки, который конструктивно совмещён с транспортной
системой МКНТУ – модуль «РРЦ»;
совмещение с модулем «РРЦ» (рис.1, рис.2) конструктивно выполняется через дистанционно
управляемый по интерфейсу коммуникационного протокола RS-232/RS-485 прямоугольный
перепускной клапан из алюминия или нержавеющей стали типа серии 02, 03, 04, 05 фирмы VAT
(www.vatvalve.com) или Semiconductor Processing Valves SS&Al (Rectangular—Stainless Steel,
Rectangula—Aluminum) фирмы Kurt J. Lesker Company (www.lesker.com);
встроенный в вакуумную систему оптический микроскоп с цветной телекамерой промышленного
телевидения, предназначенного для наблюдения манипуляций, с интерфейсом PAL/SECAM/USB
– подключается к управляющему компьютеру системы управления и по локальной вычислительной
сети (ЛВС) к модулю «Турбоком»;
электронная аналогово-цифровая система управления, подключённая к ЛВС МКНТУ – модуль
«Турбоком», для передачи телеметрической информации, состав которой уточняется в ходе
выполнения ОКР;
электронная аналого-цифровая система управления содержит источник бесперебойного питания
(ИБП), параметры которого обеспечивают корректное завершение технологического процесса при
длительном пропадании внешнего электропитания и беспрерывное продолжение
технологического процесса при кратковременном (импульсном) пропадании внешнего
электропитания;
19-ти дюймовая стойка для размещения электронной аналогово-цифровой системы управления и
ИБП, которая может располагаться в пространстве под столешницей или может быть объединена
со стойками других модулей;
стол для размещения вакуумной аппаратуры на колёсах с фиксаторами для обеспечения
возможности передвигать модуль «Микроплазма» силами одного человека, высота стола
регулируется в диапазоне 100 мм для обеспечения стыковки с модулем «РРЦ».
4.2. Технические показатели назначения
№
1.
2.
3.
4.
4.1.
4.2.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Название параметра
Частота ВЧ-генератора
Максимальная выходная мощность
Диапазон регулировки и автоматического поддержания
уровня ВЧ мощности
Диапазон скоростей травления*
по Si
по SiО2
Длина (величина) разрядного промежутка **
Давление предварительной откачки
Рабочее давление ***
Плазмообразующие газы
Время ведения процесса, не более
Количество обрабатываемых пластин,
Размеры обрабатываемых пластин
57
Таблица 1.1.
Значения параметра
13,56 МГц
500 Вт
20—500 Вт
~10,0 мкм/с
~0,5 мкм/с
10—500 мкм
~1Па
103—105 Па
SF6, СF4, Ar.
30 с
1 штука
11.1.
11.2.
12.
13.
14.
14.1.
14.2.
15.
15.1.
15.2.
16.
17.
18.
17.
19.
прямоугольник
диаметр обрабатываемых пластин,
Кинематическая производительность,
Потребляемая мощность, менее
Энергопитание:
25×25—102×102 мм2
50—76 мм
до 40 пластин/час
2 кВт
сеть трехфазного
переменного тока
~380/220 В
50 Гц
напряжение
частота
Водопроводная вода:
давление
0,4—0,5 МПа
расход
~1×10-5 м3/с
Вентиляция вытяжная
~15 м3/ч
Габаритные размеры
500×700 мм2
Вес, менее
200 кг
Высота стола
810 мм
Высота расположения оси щелевого затвора для стыковки
(уточняется)
с модулем «РРЦ» согласно стандарту SEMI
*Метод оценки и скорость травления уточняются в процессе ОКР
** Длина (величина) разрядного промежутка уточняется в процессе ОКР
*** Диапазон рабочих давлений уточняется в процессе ОКР
Параметры модуля уточняются в процессе разработки.
4.3. Функциональные требования
Модуль «Микроплазма» это самостоятельная автоматизированная технологическая установка
с системой микропроцессорного управления, решающая свою специализированную задачу.
Управление технологическим процессом может осуществляться как с отдельного пульта управления,
так и с общего пульта МКНТУ.
Подложки располагаются и передаются из модуля в модуль так, что обрабатываемая сторона с
микроструктурами и наноструктурами находится всегда сверху. Технологические и аналитические
операции выполняются инструментами сверху вниз.
Модуль «Микроплазма» должен обладать универсальным стыковочным узлом, общим по
конструкции с другими модулями. Модуль «Микроплазма» должен быть оснащен безмасляной
системой откачки, обеспечивающей достижение требуемого качества процесса.
Внутренние поверхности реактора и поверхности, контактирующие с пластиной, должны быть
выполнены из алюминиевых сплавов с покрытием Аl2О3, толщиной до 50 мкм.
Позиционер состоит из двух уровней позиционирования: первый уровень на базе
широкодиапазонных платформ типа T-LLS105 разработки фирмы «ZABER» (www.zaber.com):
58
Модель
T-LLS105
Макс.
перемещение
105мм
точность
Воспроизводимость
Мин.
скорость
Макс
скорость
Таблица 1.2.
Макс.
Вес
нагрузка
±15мкм
<0,5мкм
1,4мкм/с
6мм/с
90 Н
0,55к
г
и платформы точных перемещений типа NPS-XYZ-100/Z15A:
Оси
Параметр
Диапазон
Ед.
измерения
Таблица 1.3.
Примечание
Параметры
Материал
Суперинвар
Размеры
XY
Z
100 × 100 × 48
Диапазон
перемещения
Средняя
грузоподъёмность
Гистерезис
перемещения
Материал
мин ±50
Диапазон
перемещения
мин ±7,5
Средняя
грузоподъёмность
Гистерезис
перемещения
сред ±55
мм
мкм
грамм
200
На длине 1 мкм менее 0,1 нм
Суперинвар
сред ±8,5
мкм
грамм
50
На длине 1 мкм менее 0,1 нм
Типы и параметры позиционеров уточняются при разработке.
Система ВЧ питания должна обеспечивать максимальную выходную мощность 500 Вт и
регулировку мощности в диапазоне 10—100%%.
Система термостатирования модуля «Микроплазма» выполнена на базе термостата типа ВТ1001.
Подача технологических газов должна производиться через два газовых канала, имеющих
фильтрующие элементы и не должна вносить загрязнения в состав подаваемых газов.
Механизм подъёма колпака реактора должен иметь электромеханический привод и
обеспечивать плавный подъём и опускание колпака.
Модуль «Микроплазма» имеет микропроцессорную систему управления на базе
промышленных встраиваемых компьютеров. Программа должна предусматривать вывод на экран
дисплея параметров проводимого процесса, диагностику состояния модуля в целом и его основных
59
блоков и систем, вывод сообщений о неисправностях, а также возможность перепрограммирования и
запоминания новых параметров процесса.
Узел стыковки технологического модуля «Микроплазма» должен быть унифицированным и
обеспечивать стыковку со всеми портами модуля «РРЦ».
Техническая документация на модуль «Микроплазма» должна включать в себя инструкции по
эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению установки.
Упаковка модуля «Микроплазма» должна обеспечивать его сохранность при транспортировке.
4.4. Требования по патентной защите
Технические решения, которые планируется применять при изготовлении модуля
«Микроплазма» в стадии оформления заявки на предполагаемый патент «Устройство для локального
плазмохимического травления подложек».
5. Требования к комплектующим изделиям
При разработке модуля «Микроплазма» должны использоваться стандартные
комплектующие, которые могут быть замены при выходе из строя.
6. Требования защиты конфиденциальность всей информации
Стороны настоящего Договора обязуются сохранять конфиденциальность всей
информации, которая становится доступной Сторонам в процессе исполнения данного
Договора, и которая считается конфиденциальной хотя бы одной из Сторон.
7. Этапы выполнения работ
7.1. Выполнение этапов работ должно проводиться согласно календарному плану на
выполнение работ.
7.2. Календарный план выполнения работ представлен в таблице 2.
Таблица 2.
№
Название этапа
Сроки
выполнения
1. Разработка модуля для локального плазмохимического травления для
01.2022,
формирования микроструктур и наноразмерных структур (PE)
08.2022.
«Микроплазма».
2.
Разработка модуля для локального плазмохимического травления
для формирования микроструктур и наноразмерных структур (PE)
«Микроплазма»
01.2022,
12.2022.
3.
Разработка модуля для локального плазмохимического травления для
формирования микроструктур и наноразмерных структур (PE)
«Микроплазма»;
01.2023,
08.2023.
8. Порядок выполнения и приемки этапов работ
8.1. Выполнение работ осуществляется в соответствии с требованиями утвержденного ЧТЗ
на выполнение работ и соответствующим Договором №____ от __.____ 2022 г.
8.2. Техническая документация на модуль «Микроплазма» оформляется в соответствии с
ГОСТ Р 7.32—2003, ЕСКД, ЕСПД, ЕСТД.
8.3. Исполнитель представляет Заказчику при приемке сопроводительное письмо с актом
сдачи-приемки работ с приложением документов, подтверждающих выполнение работ
(этапов) – Товарную накладную ТОРГ-12.
60
8.4. Настоящее ЧТЗ на разработку модуля «Микроплазма» может дополняться и
корректироваться в процессе разработки согласно ГОСТ РВ 15.201-2003 по взаимному
согласованию сторон, путем подписания дополнительных соглашений к Договору №____
от __.____ 2022 г.
8.5. На этапе разработки КД Заказчику предъявляется Акт выполнения конструкторских
работ и чертежи общих видов.
8.6. Поставка изготовленного модуля, его наладка и сдача на соответствие требованиям ТЗ
осуществляется на территории Генерального Заказчика.
От Исполнителя:
От Заказчика:
Заместитель Генерального директора
Исполнителя
Начальник подразделения Заказчика
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Ответственный исполнитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Научный руководитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
61
Приложение №1 к ЧТЗ
СПЕЦИФИКАЦИЯ
на оборудование поставляемое по ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного образца
технологического модуля локального плазмохимического травления
для формирования микроструктур и наноструктур»,
Шифр «Микроплазма»
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Наименование
Устройство формирования высокочастотной
емкостной локальной плазмы (ВЧЕ-плазмы) со
сменными 2D шаблонами для осаждения плёнок с 2D
топологией рисунка, заданного 2D шаблоном
Источник ВЧ-питания ВЧЕ-плазмы с частотой 13,56
МГц и максимальной выходной мощностью 300 Вт
Система согласования источника ВЧ-питания ВЧЕплазмы
Позиционер для подложки,
обеспечивающий вертикальное перемещение
Вакуумная камера с универсальным стыковочным
портом к модулю «РРЦ» для загрузки и выгрузки
подложек и смотровым окном для подсоединения
оптического микроскопа с цветной ТВ-ПЗС камерой
Вакуумметр с интерфейсом RS-232/RS-485
Система откачки с интерфейсом
RS-232/RS-485 для дистанционного управления
Нагреваемый подложкодержатель с дистанционным
управлением по интерфейсу
RS-232/RS-485
Газонапускная система с дистанционно управляемыми
электромагнитными клапанами, регуляторами
расхода газа, регуляторами давления, ручными
запорными клапанами, манометрами
Электронная аналогово-цифровая система управления
на основе промышленных компьютеров,
подключаемая к ЛВС МКНТУ через модуль
«Турбоком»
Программное обеспечение, встраиваемое на уровне
исходных текстов (кодов) на языках C, Assembler в
программное обеспечение ЛВС МКНТУ
Комплект: операционные системы, драйверы,
библиотеки функций и примеры программирования
для плат сопряжения периферийного оборудования
62
Количество
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
(датчиков, вакуумметров, электрически управляемых
клапанов и затворов и т.п.)
Оптический микроскоп с цветной ТВ-ПЗС камерой с
интерфейсом PAL/SECAM/USB к плате видеозахвата
в модуле «Турбоком» – поставка согласуется отдельно
ЖК-монитор 20 дюймов для отображения
телеметрической и управляющей информации
Клавиатура
Манипулятор «мышь»
Источник бесперебойного питания (ИПБ)
19-ти дюймовая стойка для размещения электронной
аналогово-цифровой системы управления и ИБП
Стол для размещения вакуумной аппаратуры
на колёсах с фиксаторами
63
1
1
1
1
1
1
1
Приложение №1.4.
к Договору № ____ от __.__.2022 г.
УТВЕРЖДАЮ:
Исполнитель
УТВЕРЖДАЮ:
Заказчик
_______________ X.X.Xxxxxxx
“_____” ____________ 2022 г.
________________ Y.Y.Yyyyyyyy
“_____”______________2022 г.
ЧАСТНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на выполнение ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного модуля формирования
массивов наноструктур вертикально
ориентированных углеродных нанотрубок»,
Шифр «Нанотрава»
Москва, 2022.
64
1. Наименование, шифр, основание, заказчик, исполнитель, сроки выполнения
1.1. Наименование – «Разработка конструкции и изготовление опытного образца модуля
формирования массивов наноструктур вертикально ориентированных углеродных нанотрубок».
1.2. Основанием для выполнения работ является Договор № ____ от __.__.2022.
1.3. Шифр – «Нанотрава».
1.4. Заказчик: ____________________________________________________________
_____________________________________________________________________.
1.5. Исполнитель: __________________________________________________________
____________________________________________________________________.
1.6. Сроки исполнения определяются настоящим частным техническим заданием (ЧТЗ), включая
гарантийные сроки обслуживания поставляемого оборудования.
2. Цель выполнения работ, наименование разрабатываемого образца
2.1.
2.2.
Целью ОКР является разработка конструкции и изготовление опытного образца модуля
«Нанотрава», предназначенного для формирования массивов наноструктур вертикально
ориентированных углеродных нанотрубок (УНТ).
Модуль «Нанотрава» входит в состав многокластерной нанотехнологической установки
(МКНТУ) изготовления микроструктур и наноструктур.
3. Состав изделия
3.1. Состав изделия представлен в Спецификации - Приложение №1 к настоящему ЧТЗ Приложение 1.4. к Договору № ____ от __.__.2022.
3.2. Требования назначения. Модуль «Нанотрава» предназначен для формирования массивов
наноструктур вертикально ориентированных УНТ для создания высокопористой среды с
максимальной эффективной поверхностью для разделения и хранения электрических
зарядов с помощью двойного электрического слоя (ДЭС). Высокопористая среда с ДЭС
предназначена для использования в суперконденсаторах (ионисторах) – конденсаторах
высокой ёмкости.
4.Технические требования к изделию
4.1. Основные характеристики.
Модуль «Нанотрава» для формирования массивов наноструктур вертикально ориентированных УНТ
должен состоять из следующих основных частей:
• плазменный реактор на основе ICP источника плазмы для формирования массивов наноструктур
вертикально ориентированных УНТ;
• согласующее устройство;
• вакуумная камера с универсальным стыковочным портом для присоединения к модулю «РРЦ»;
• подложкодержатель с дистанционным микропроцессорным управлением, нагреваемый до
T=550—800оС, оснащённый механизмом съёма пластин и датчиком контроля температуры;
• блок питания нагревателя;
• вакуумная система на базе форвакуумного механического насоса, а так же элементов коммутации
и измерения вакуума;
• газовая система в составе трёх магистралей, включающих элементы коммутации, контроля и
регулирования: запорные краны, фильтры, регуляторы давления, манометры, электронные
регуляторы расхода газа типа РРГ, электромагнитные коммутирующие клапаны;
•
электронная аналогово-цифровая система управления, через RS-485 подключённая к ЛВС МКНТУ
– модуль «Турбоком», для передачи телеметрической информации, состав которой уточняется в
ходе выполнения ОКР;
65
•
•
•
электронная аналого-цифровая система управления содержит источник бесперебойного питания
(ИБП) для контроллера и монитора;
19-ти дюймовая стойка для электронной аналого-цифровой системы управления модулем и ИБП,
которая может располагаться в пространстве под столешницей или может быть объединена со
стойками других модулей;
стол для размещения вакуумной аппаратуры на колёсах с фиксаторами для обеспечения
возможности передвигать модуль «Нанотрава» силами одного человека, высота стола должна
регулироваться для обеспечения стыковки с модулем «РРЦ».
4.2. Технические показатели назначения
Таблица 1.
№
1.
2
3.
4
5
6.
7.
8.
9.
10.
11.
11.1.
11.2.
12.
13.
13.1.
13.2.
14.
14.1.
14.2.
15.
16.
17.
18.
19.
Название параметра
Рабочая частота и выходная мощность ВЧ генератора
Диапазон регулировки и автоматического поддержания
уровня ВЧ мощности
Вид углеродсодержащего газа
Давление предварительной откачки
Рабочее давление
Температура нагрева подложкодержателя
Количество газовых магистралей
Скорость потока углеродсодержащего газа
Время ведения процесса
Количество обрабатываемых пластин
Размеры держателей пластин
прямоугольник
круг
Потребляемая мощность, менее
Энергопитание
напряжение
частота
Водопроводная вода:
давление
расход
Вентиляция вытяжная
Габаритные размеры «x×y»
Вес, менее
Высота стола
Высота расположения оси щелевого затвора согласно
стандарту SEMI
*Параметры модуля уточняются в процессе разработки.
4.3. Функциональные требования
66
Значения параметра
13,56 МГц; 600 Вт
50—500 Вт
ацетилен, пропан-бутан
2 Па
20 ÷ 200 Па
550—800 °С
3
9 л./час.
30—600 с
1 штука
25×25—102×102 мм2
100—200 мм
3 кВт
сеть трехфазного
переменного тока
~380/220 В
50 Гц
0,4—0,5 МПа
~1×10-5 м3/с
~15 м3/ч
500×700 мм2*
120 кг
810 мм*
(уточняется)
Подложки должны располагаться и передаваться из модуля в модуль так, что обрабатываемая
сторона с микроструктурами и наноструктурами находится всегда сверху. Технологические и
аналитические операции выполняются инструментами сверху вниз.
УНТ должны выращиваться на наноструктурированной подложке из Si или Al. Также может
использоваться подложка с частицами катализатора (Fe, Co, Ni, Mg, Y).
Для технологической отработки получения массивов наноструктур вертикально
ориентированных УНТ опытным путем, должна быть обеспечена возможность изменения следующих
параметров процесса:
• тип углеродсодержащего газа (ацетилен, пропан-бутан);
• скорость потока рабочего несущего газа (Ar, N2, Ar/H2);
• температуру подложкодержателя;
• вид подложки (Si, Al) и состав катализатора (Fe, Co, Ni, Mg, Y);
• время получения УНТ.
Реактор должен быть выполнен из нержавеющей стали или алюминия.
Подложка с катализатором (Y, Ni, Co, Fe, Mg) должна быть размещена внутри реактора.
Для нагревательного элемента должен быть выделен отдельный аналогово-цифровой контур
управления, в задачи которого входит оценка текущего значения температуры, установка и
поддержание заданного целевого значения температуры с помощью цифрового ПИД-регулятора.
Для подачи и удаления подложки с катализатором и УНТ из реактора должен использоваться
манипулятор транспортной системы МКНТУ – модуля «РРЦ», конструктивно совмещённый с модулем
«Нанотрава».
Техническая документация на модуль «Нанотрава» должна включать в себя инструкции по
эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению установки.
Упаковка модуля «Нанотрава» должна обеспечивать его сохранность при транспортировке.
5. Требования к комплектующим изделиям
При разработке модуля «Нанотрава» должны использоваться
комплектующие, которые могут быть замены при выходе из строя.
стандартные
6. Требования защиты конфиденциальность всей информации
Стороны настоящего Договора обязуются сохранять конфиденциальность всей
информации, которая становится доступной Сторонам в процессе исполнения данного
Договора, и которая считается конфиденциальной хотя бы одной из Сторон.
7. Этапы выполнения работ
7.3. Выполнение этапов работ должно проводиться согласно календарному плану на
выполнение работ.
7.4. Календарный план выполнения работ представлен в таблице 2.
67
Таблица 2.
№
Название этапа
1.
Разработка модуля для формирования вертикальноориентированных структур углеродных нанотрубок (DLC).
«Нанотрава»
2.
Изготовление и поставка опытных образцов модуля «Нанотрава»
Сроки
выполнения
12.2022,
08.2022.
12.2022,
11.2023.
8. Порядок выполнения и приемки этапов работ
8.7. Выполнение работ осуществляется в соответствии с требованиями утвержденного ЧТЗ
на выполнение работ и соответствующим Договором № ____ от __.__.2022.
8.8. Техническая документация на модуль «Нанотрава» оформляется в соответствии с ГОСТ
Р 7.32—2003, ЕСКД, ЕСПД, ЕСТД.
8.9. Исполнитель представляет Заказчику при приемке сопроводительное письмо с актом
сдачи-приемки работ с приложением документов, подтверждающих выполнение работ
(этапов) – Товарную накладную ТОРГ-12.
8.10. Настоящее ЧТЗ на разработку модуля «Нанотрава» может дополняться и
корректироваться в процессе разработки согласно ГОСТ РВ 15.201-2003 по взаимному
согласованию сторон, путем подписания дополнительных соглашений к Договору №
____ от __.__.2022.
8.11. На этапе разработки КД Заказчику предъявляется Акт выполнения конструкторских
работ и чертежи общих видов.
8.12. Поставка изготовленного модуля, его наладка и сдача на соответствие требованиям ТЗ
осуществляется на территории Заказчика.
От Исполнителя:
От Заказчика:
Заместитель Генерального директора
Исполнителя
Начальник подразделения Заказчика
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Ответственный исполнитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Научный руководитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
68
Приложение № 1 к ЧТЗ
СПЕЦИФИКАЦИЯ
на оборудование поставляемое по ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного модуля формирования
массивов наноструктур вертикально ориентированных углеродных нанотрубок»,
Шифр «Нанотрава»
№
1.
2.
3
4
5
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
Наименование
Плазменный реактор на основе ICP источника плазмы
Вакуумная камера с универсальным стыковочным
портом к модулю «РРЦ»
Высокочастотный генератор 13,56 МГц; 600 Вт
Согласующее устройство
Вакуумная система и элементы коммутации и измерения
вакуума.
Нагреваемый подложкодержатель с механизмом
перемещения подложки.
Блок питания и управления нагревателя
Система измерения текущей температуры нагревателя
Система напуска рабочего газа.
Электронная аналогово-цифровая система управления на
основе промышленных компьютеров
Программное обеспечение
ЖК-монитор 20 дюймов для отображения
телеметрической и управляющей информации
Клавиатура
Манипулятор «мышь»
Источник бесперебойного питания (ИПБ)
19-ти дюймовая стойка для размещения электронной
аналогово-цифровой системы управления и ИБП
Стол для размещения вакуумной аппаратуры
на колёсах с фиксаторами
69
Количество
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Приложение № 1.5.
к Договору №____ от __.__.2022 г.
УТВЕРЖДАЮ:
Исполнитель
УТВЕРЖДАЮ:
Заказчик
_______________ X.X.Xxxxxxx
“_____” ____________ 2022 г.
________________ Y.Y.Yyyyyyyy
“_____”______________2022 г.
ЧАСТНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на выполнение ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного
образца модуля нанесения диэлектрических изолирующих
плёнок методом магнетронного распыления».
Шифр «Изолятор»
Москва, 2022.
70
1. Наименование, шифр, основание, заказчик, исполнитель, сроки выполнения
1.1. Наименование – «Разработка конструкции и изготовление опытного образца модуля нанесения
диэлектрических изолирующих плёнок методом магнетронного распыления».
1.2. Основанием для выполнения работ является Договор № ____ от __.__.2022.
1.3. Шифр – «Изолятор».
1.4. Заказчик: ____________________________________________________________
____________________________________________________________________.
1.5. Исполнитель: _________________________________________________________
______________________________________________________________________.
1.6. Сроки исполнения определяются настоящим частным техническим заданием (ЧТЗ), включая
гарантийные сроки обслуживания поставляемого оборудования.
2. Цель выполнения работ, наименование разрабатываемого образца
2.1. Целью ОКР является разработка конструкции и изготовление опытного образца модуля нанесения
диэлектрических изолирующих плёнок методом магнетронного распыления – модуля «Изолятор».
2.2. Модуль «Изолятор» входит в состав многокластерной нанотехнологической установки (МКНТУ)
изготовления микроструктур и наноструктур.
3. Состав изделия
3.1. Состав изделия представлен в Спецификации - Приложение № 1 к настоящему ЧТЗ - Приложение
1.5. к Договору № ____ от __.__.2022.
3.2. Требования назначения. Модуль «Изолятор» предназначен для нанесения диэлектрических
изолирующих плёнок (SiO2, Si3N4) методом магнетронного распыления.
4. Технические требования к изделию
4.1. Основные характеристики.
Модуль «Изолятор» состоит из следующих составных частей:
•
магнетронное распылительное устройство (МРУ) диэлектрических мишеней для нанесения
изолирующих диэлектрических плёнок (SiO2, Si3N4) с источником питания МРУ и
дистанционным микропроцессорным управлением;
•
подложкодержатель, нагреваемый до T=100—250оС, с дистанционным микропроцессорным
управлением, оснащённый механизмом съёма пластин и датчиком контроля температуры;
•
вакуумная система на базе турбомолекулярного насоса, форвакуумного механического насоса с
дистанционным микропроцессорным управлением, элементов коммутации и измерения вакуума;
•
система напуска рабочего газа на базе пьезонатекателя с блоком автоматического поддержания
давления в рабочей камере;
•
электронная аналогово-цифровая система управления, через RS-485 подключённая к ЛВС
МКНТУ – модуль «Турбоком», для передачи телеметрической информации, состав которой
уточняется в ходе выполнения ОКР;
•
электронная аналого-цифровая система управления должна содержать источник бесперебойного
питания (ИБП) для контроллера и монитора;
•
19-ти дюймовая стойка для электронной аналого-цифровой системы управления модулем и ИБП,
которая может располагаться в пространстве под столешницей или может быть объединена со
стойками других модулей;
•
стол для размещения вакуумной аппаратуры на колёсах с фиксаторами для обеспечения
возможности передвигать модуль «Изолятор» силами одного человека, для обеспечения
стыковки с модулем «РРЦ».
4.2. Технические показатели назначения
Таблица 1.
71
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
9.1.
9.2.
10.
11.
11.1.
11.2.
12.
12.1.
12.2.
13.
14.
15.
16.
17.
Название параметра
Наносимые магнетронным распылением изолирующие
диэлектрические плёнки
Частота ВЧ-генератора
Максимальная выходная мощность
Диапазон регулировки и автоматического поддержания
уровня ВЧ мощности
Количество стыковочных портов
Давление предварительной откачки
Рабочее давление
Количество держателей пластин
Размеры обрабатываемых пластин
прямоугольник
круг
Потребляемая мощность, менее
Энергопитание
Значения параметра
SiO2, Si3N4,
13,56 МГц
1000 Вт
200—800 Вт
1 штука
5×10 -4 Па
1—5×10-1 Па
1 штука
25×25—102×102 мм2
100—200 мм
6 кВт
сеть трехфазного
переменного тока
~380/220 В
50 Гц
напряжение
частота
Водопроводная вода*:
давление
0,4—0,5 МПа
расход
~1×10-5 м3/с
Вентиляция вытяжная
~15 м3/ч
Химически инертные газы
Ar, N2
Габариты «x×y»
~ 900×800 мм2*
Вес
250 кг
Высота расположения оси щелевого затвора согласно
(уточняется)
стандарту SEMI
*Технические характеристики модуля уточняются в процессе разработки.
4.3.Функциональные требования
Модуль «Изолятор» это самостоятельная автоматизированная установка с системой
микропроцессорного управления, решающая свою специализированную задачу.
Модуль «Изолятор» должен обладать универсальным стыковочным узлом, общим по
конструкции с другими модулями.
Модуль «Изолятор» должен быть оснащен турбомолекулярной системой откачки (ТМН),
обеспечивающей достижение требуемого качества процесса.
Подложки должны располагаться и передаваться из модуля в модуль так, что обрабатываемая
сторона с микроструктурами и наноструктурами находится всегда сверху. Технологические и
аналитические операции выполняются инструментами сверху вниз.
Модуль «Изолятор» должен иметь микропроцессорную систему управления на базе
промышленных встраиваемых компьютеров.
Управляющая программа должна предусматривать возможность перепрограммирования и
запоминания новых параметров процесса.
Должен обеспечиваться вывод на экран управляющего компьютера:
• диагностику состояния модуля «Изолятор» и его систем;
72
• вывод сообщений о неисправностях.
Все контроллеры, блоки питания и компьютер должны быть размещены в одной стойке.
Техническая документация на модуль «Изолятор» должна включать в себя инструкции по
эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению установки.
Упаковка модуля «Изолятор» должна обеспечивать его сохранность при транспортировке.
При сдаче модуля Заказчику должна быть установлена мишень из кварца (SiO2).
5. Требования к комплектующим изделиям
При разработке модуля «Изолятор» должны использоваться
комплектующие, которые могут быть замены при выходе из строя.
стандартные
6. Требования защиты конфиденциальность всей информации
Стороны настоящего Договора обязуются сохранять конфиденциальность всей
информации, которая становится доступной Сторонам в процессе исполнения данного
Договора, и которая считается конфиденциальной хотя бы одной из Сторон.
7. Этапы выполнения работ
7.1. Выполнение этапов работ должно проводиться согласно календарному плану на
выполнение работ.
7.2. Календарный план выполнения работ представлен в таблице 2.
Таблица 2.
№
Название этапа
Сроки
выполнения
1. Разработка модуля нанесения изолирующей диэлектрической плёнки SiO2,
12.2022,
Si3N4 магнетронным распылением (PECVD). «Изолятор».
11.2023.
2.
Разработка, изготовление и поставка опытных образцов модуля для
нанесения изолирующей диэлектрической плёнки SiO2, Si3N4 магнетронным
распылением (PECVD). «Изолятор».
12.2023,
07.2024.
8. Порядок выполнения и приемки этапов работ
8.1. Выполнение работ осуществляется в соответствии с требованиями утвержденного ЧТЗ на
выполнение работ и соответствующим Договором № ____ от __.__.2022.
8.2. Техническая документация на модуль «Изолятор» оформляется в соответствии с ГОСТ Р
7.32—2003, ЕСКД, ЕСПД, ЕСТД.
8.3. Исполнитель представляет Заказчику при приемке сопроводительное письмо с актом
сдачи-приемки работ с приложением документов, подтверждающих выполнение работ
(этапов) – Товарную накладную ТОРГ-12.
8.4. Настоящее ЧТЗ на разработку модуля «Изолятор» может дополняться и корректироваться
в процессе разработки согласно ГОСТ РВ 15.201-2003 по взаимному согласованию
сторон, путем подписания дополнительных соглашений к Договору № ____ от __.__.2022.
8.5. На этапе разработки КД Заказчику предъявляется Акт выполнения конструкторских работ
и чертежи общих видов.
8.6. Поставка изготовленного модуля, его наладка и сдача на соответствие требованиям ТЗ
осуществляется на территории Заказчика.
73
От Исполнителя:
От Заказчика:
Заместитель Генерального директора
Исполнителя
Начальник подразделения Заказчика
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Ответственный исполнитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Научный руководитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
74
Приложение № 1 к ЧТЗ
СПЕЦИФИКАЦИЯ
на оборудование, поставляемое по ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного образца модуля нанесения диэлектрических
изолирующих плёнок методом магнетронного распыления».
Шифр «Изолятор»
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Наименование
Магнетронное распылительное устройство (МРУ) со
сменными мишенями для осаждения изолирующих
диэлектрических плёнок SiO2, Si3N4
Источник ВЧ-питания МРУ с частотой 13,56 МГц
и максимальной выходной мощностью 1000 Вт
Система согласования источника ВЧ-питания МРУ
Вакуумная камера с универсальным стыковочным портом к
модулю «РРЦ» для загрузки и выгрузки подложек
Вакуумная система в составе турбомолекулярного и
механического форвакуумных насосов и элементов
коммутации и измерения вакуума.
Нагреваемый подложкодержатель с механизмом
перемещения подложки
Блок питания и управления нагревателя
Система измерения текущей температуры нагревателя
Система напуска рабочего газа.
Электронная аналогово-цифровая система управления на
основе промышленных компьютеров.
Программное обеспечение.
ЖК-монитор 20 дюймов для отображения телеметрической и
управляющей информации
Клавиатура
Манипулятор «мышь»
Источник бесперебойного питания (ИБП)
19-ти дюймовая стойка для размещения электронной
аналогово-цифровой системы управления и ИБП
Стол для размещения вакуумной аппаратуры
на колёсах с фиксаторами
75
Количество
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Приложение № 1.6.
к Договору № ___ от __.__.2022 г.
УТВЕРЖДАЮ:
Исполнитель
УТВЕРЖДАЮ:
Заказчик
_______________ X.X.Xxxxxxx
“_____” ____________ 2022 г.
________________ Y.Y.Yyyyyyyy
“_____”______________2022 г.
ЧАСТНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на выполнение ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного
образца модуля нанесения металлических проводящих
плёнок методом магнетронного распыления».
Шифр «Проводник»
Москва, 2022.
76
1. Наименование, шифр, основание, заказчик, исполнитель, сроки выполнения
1.1. Наименование – «Разработка конструкции и изготовление опытного образца модуля нанесения
металлических проводящих плёнок методом магнетронного распыления».
1.2. Основанием для выполнения работ является Договор № ___ от __.__.2022.
1.3. Шифр – «Проводник».
1.4. Заказчик:________________________________________________________________
______________________________________________________________________.
1.5. Исполнитель: __________________________________________________________
______________________________________________________________________.
1.6. Сроки исполнения определяются настоящим частным техническим заданием (ЧТЗ), включая
гарантийные сроки обслуживания поставляемого оборудования.
2. Цель выполнения работ, наименование разрабатываемого образца
2.3.
2.4.
Целью ОКР является разработка конструкции и изготовление опытного образца модуля
нанесения металлических проводящих плёнок методом магнетронного распыления – модуля
«Проводник».
Модуль «Проводник» входит в состав многокластерной нанотехнологической установки
(МКНТУ) изготовления микроструктур и наноструктур.
3. Состав изделия
3.1. Состав изделия представлен в Спецификации - Приложение №1к ЧТЗ - Приложение 1.6.
к Договору № ___ от __.__.2022.
3.2. Требования назначения. Модуль «Проводник» предназначен для нанесения
металлических проводящих магнитных и немагнитных плёнок (Al, Cu, Fe, Ni, W, Cграфит) методом магнетронного распыления.
4.Технические требования к изделию
4.1. Основные характеристики.
Модуль «Проводник» состоит из следующих составных частей:
• мультикатодное магнетронное распылительное устройство (МРУ) металлических мишеней для
нанесения металлических проводящих магнитных и немагнитных плёнок (Al, Cu, Fe, Ni, W, Cграфит);
• источники питания МРУ с дистанционным микропроцессорным управлением;
• подложкодержатель, нагреваемый до T=100—250оС, с дистанционным микропроцессорным
управлением, оснащённый механизмом съёма пластин и датчиком контроля температуры;
• вакуумная система на базе турбомолекулярного насоса, форвакуумного механического насоса с
дистанционным микропроцессорным управлением, элементов коммутации и измерения вакуума;
• система напуска рабочего газа на базе пьезонатекателя с блоком автоматического поддержания
давления в рабочей камере;
• электронная аналогово-цифровая система управления, через RS-485 подключённая к ЛВС МКНТУ
– модуль «Турбоком», для передачи телеметрической информации, состав которой уточняется в
ходе выполнения ОКР;
• электронная аналого-цифровая система управления должна содержать источник бесперебойного
питания (ИБП) для контроллера и монитора;
• 19-ти дюймовая стойка для электронной аналого-цифровой системы управления модулем и ИБП,
которая может располагаться в пространстве под столешницей или может быть объединена со
стойками других модулей;
• стол для размещения вакуумной аппаратуры на колёсах с фиксаторами для обеспечения
возможности передвигать модуль «Проводник» силами одного человека, высота стола регулируется
в диапазоне 100 мм для обеспечения стыковки с модулем «РРЦ».
77
4.2. Технические показатели назначения
№
1.
Название параметра
Наносимые магнетронным распылением металлические
проводящие магнитные и немагнитные пленки
2.
Блок питания МРУ
Максимальная выходная мощность блока питания
Количество стыковочных портов
Давление предварительной откачки
Рабочее давление
Температура нагрева подложкодержателя
Время перегрузки пластин между модулями, не более
Количество держателей пластин
Размеры обрабатываемых пластин
прямоугольник
круг
Потребляемая мощность, менее
Энергопитание
4.
5.
6.
7
8.
9.
10.
10.1.
10.2.
11.
12.
12.1.
12.2.
13.
13.1.
13.2.
14.
15.
16.
17.
18.
напряжение
частота
Водопроводная вода*:
давление
расход
Вентиляция вытяжная
Химически инертные газы
Габариты «x×y»
Вес
Высота расположения оси щелевого затвора согласно
стандарту SEMI
*Параметры модуля уточняются в процессе разработки.
Таблица 1.
Значения параметра
Al, Cu, Fe, Ni, W,
графитоподобная C-плёнка,
3 штуки
3 кВт
1 штука
5×10-4 Па
1—1×10-1 Па
100—2500С
60 с
1 штука
25×25—102×102 мм2
100—200 мм
6 кВт
сеть трехфазного
переменного тока
~380/220 В
50 Гц
0,4—0,5 МПа
~1×10-5 м3/с
~15 м3/ч
Ar, N2
~ 900×800 мм2 *
100 кг
уточняется
4.3. Функциональные требования
Модуль «Проводник» это самостоятельная автоматизированная установка с системой
микропроцессорного управления, решающая свою специализированную задачу.
Модуль «Проводник» должен обладать универсальным стыковочным узлом, общим по
конструкции с другими модулями.
Модуль «Проводник» должен быть оснащен турбомолекулярной системой откачки (ТМН),
обеспечивающей достижение требуемого качества процесса.
Подложки должны располагаться и передаваться из модуля в модуль так, что обрабатываемая
сторона с микроструктурами и наноструктурами находится всегда сверху. Технологические и
аналитические операции выполняются инструментами сверху вниз.
78
Модуль «Проводник» должен иметь микропроцессорную систему управления на базе
промышленных встраиваемых компьютеров.
Управляющая программа должна предусматривать возможность перепрограммирования и
запоминания новых параметров процесса.
Должен обеспечиваться вывод на экран управляющего компьютера:
• диагностику состояния модуля «Проводник» и его систем;
• вывод сообщений о неисправностях.
Все контроллеры, блоки питания и компьютер должны размещаться в одной стойке.
Техническая документация на модуль «Проводник» должна включать в себя инструкции по
эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению установки.
Упаковка модуля «Проводник» должна обеспечивать его сохранность при транспортировке.
При сдаче модуля Заказчику должны быть установлены мишени из меди, никеля и
графита
5. Требования к комплектующим изделиям
При разработке модуля «Проводник» должны использоваться
комплектующие, которые могут быть замены при выходе из строя.
стандартные
6. Требования защиты конфиденциальность всей информации
Стороны настоящего Договора обязуются сохранять конфиденциальность всей
информации, которая становится доступной Сторонам в процессе исполнения данного
Договора, и которая считается конфиденциальной хотя бы одной из Сторон.
7. Этапы выполнения работ
7.1. Выполнение этапов работ должно проводиться согласно календарному плану на
выполнение работ.
7.2. Календарный план выполнения работ представлен в таблице 2.
Таблица 2.
№
Название этапа
1.
Разработка модуля для нанесения проводящих металлических
многослойных и многокомпонентных, немагнитных и магнитных плёнок Al,
Cu, Ni, Fe, магнетронным распылением (PECVD). «Проводник»
Изготовление и поставка опытных образцов модуля «Проводник»
2.
Сроки
выполнения
12.2022,
08.2023.
12.2022,
11.2023.
8. Порядок выполнения и приемки этапов работ
8.1. Выполнение работ осуществляется в соответствии с требованиями утвержденного ЧТЗ
на выполнение работы и соответствующим Договором № ___ от __.__.2022.
8.2. Техническая документация на модуль «Проводник» оформляется в соответствии с ГОСТ
Р 7.32—2003, ЕСКД, ЕСПД, ЕСТД.
8.3. Исполнитель представляет Заказчику при приемке сопроводительное письмо с актом
сдачи-приемки работ с приложением документов, подтверждающих выполнение работ
(этапов) – Товарную накладную ТОРГ-12.
8.4. Настоящее ЧТЗ на разработку модуля «Проводник» может дополняться и
корректироваться в процессе разработки согласно ГОСТ РВ 15.201-2003 по взаимному
79
согласованию сторон, путем подписания дополнительных соглашений к Договору № ___
от __.__.2022.
8.5. На этапе разработки КД Заказчику предъявляется Акт выполнения конструкторских
работ и чертежи общих видов.
8.6. Поставка изготовленного модуля, его наладка и сдача на соответствие требованиям ТЗ
осуществляется на территории Заказчика.
От Исполнителя:
От Заказчика:
Заместитель Генерального директора
Исполнителя
Начальник подразделения Заказчика
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Ответственный исполнитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Научный руководитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
80
Приложение № 1 к ЧТЗ
СПЕЦИФИКАЦИЯ
на оборудование поставляемое по ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного образца модуля нанесения металлических
проводящих плёнок методом магнетронного распыления».
Шифр «Проводник»
№
1.
2.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
Наименование
Трёхпозиционное мультикатодное магнетронное
распылительное устройство (МРУ) со сменными
мишенями для осаждения проводящих металлических
магнитных и немагнитных плёнок Al, Cu, Fe, Ni, W,
графитоподобной C-плёнки, алмазоподобной C-плёнки
Источник питания МРУ с максимальной выходной
мощностью 3 кВт
Вакуумная камера с универсальным стыковочным
портом к модулю «РРЦ» для загрузки и выгрузки
подложек
Вакуумная система в составе турбомолекулярного и
механического форвакуумных насосов и элементов
коммутации и измерения вакуума.
Нагреваемый подложкодержатель
с механизмом перемещения подложки.
Блок питания и управления нагревателя
Система измерения текущей температуры нагревателя
Система напуска рабочего газа.
Электронная аналогово-цифровая система управления на
основе промышленных компьютеров
Программное обеспечение
ЖК-монитор 20 дюймов для отображения
телеметрической и управляющей информации
Клавиатура
Манипулятор «мышь»
Источник бесперебойного питания (ИПБ)
19-ти дюймовая стойка для размещения электронной
аналогово-цифровой системы управления и ИБП
Стол для размещения вакуумной аппаратуры
на колёсах с фиксаторами
81
Количество
1
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Приложение №1.7.
к Договору № ___ от __.__. 2022 г.
УТВЕРЖДАЮ:
Исполнитель
УТВЕРЖДАЮ:
Заказчик
_______________ X.X.Xxxxxxx
“_____” ____________ 2022 г.
________________ Y.Y.Yyyyyyyy
“_____”______________2022 г.
ЧАСТНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на выполнение ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного модуля вакуумного
сканирующего туннельного микроскопа для нанолитографии и анализа
наноструктур»,
Шифр «СТМ-нанолитография»
Москва, 2022.
82
1. Наименование, шифр, основание, заказчик, исполнитель, сроки выполнения
1.7. Наименование – «Разработка конструкции и изготовление опытного модуля вакуумного
сканирующего туннельного микроскопа для нанолитографии и анализа наноструктур».
1.8. Основанием для выполнения работ является Договор №_______ от __.__.2022.
1.9. Шифр – «СТМ-нанолитография».
1.10. Заказчик (Покупатель): ________________________________________________
____________________________________________________________________.
1.11. Исполнитель (Продавец): Открытое акционерное общество «Завод Протон-МИЭТ» (ОАО «Завод
Протон-МИЭТ»).
1.12. Сроки исполнения определяются настоящим частным техническим заданием (ЧТЗ), включая
гарантийные сроки обслуживания поставляемого оборудования.
2. Цель выполнения работ, наименование разрабатываемого образца
2.3.
2.4.
Целью ОКР является разработка конструкции и изготовление опытного модуля «СТМнанолитография», предназначенного для нанолитографии и анализа наноструктур.
Модуль «СТМ-нанолитография» входит в состав многокластерной нанотехнологической
установки (МКНТУ) изготовления микроструктур и наноструктур.
3. Состав изделия
3.4. Состав изделия представлен в Спецификации №1.7 Приложения №1.7 к Договору
№_______ от __.__.2022.
3.5. Требования назначения. Модуль «СТМ-нанолитография» предназначен для
нанолитографии и анализа наноструктур.
4.Технические требования к изделию
4.1. Основные характеристики. Модуль «СТМ-нанолитография» для нанолитографии и анализа
наноструктур состоит из следующих составных частей:
•
головка сверхвысоковакуумного сканирующего туннельного микроскопа «UHV-LT-STM-5» – 3
штуки;
•
блок управления сканирующим туннельным микроскопом «СММ-2000Е» – 1 шт.
•
высоковакуумная камера сканирующего туннельного микроскопа «СММ-2000ВАК» – 1 штука.
•
система высоковакуумной откачки и напуска газов «СММ-2000ВОНГ» – 1 штука.
•
механизм подачи и удаления подложки для формирования наноструктур, который
конструктивно совмещён с транспортной системой МКНТУ – модуль «РРЦ»;
•
совмещение «СММ-2000ВАК» с модулем «РРЦ» конструктивно выполняется через
дистанционно управляемый по интерфейсу коммуникационного протокола RS-232/RS-485
прямоугольный щелевой затвор из алюминия или нержавеющей стали разработки ОАО
«НИИТМ» (типа серии 02, 03, 04, 05 фирмы VAT, www.vatvalve.com, или Semiconductor
Processing Valves SS&Al (Rectangular—Stainless Steel, Rectangula—Aluminum) фирмы Kurt J.
Lesker Company, www.lesker.com); щелевой затвор расположен на модуле «РРЦ»;
•
встроенный в вакуумную систему «СММ-2000ВАК» оптический микроскоп с цветной
телекамерой промышленного телевидения, предназначенного для наблюдения манипуляций с
подложкой, с интерфейсом PAL/SECAM/USB – подключается к управляющему компьютеру
системы управления и по локальной вычислительной сети (ЛВС) к модулю «Турбоком»;
•
электронная аналогово-цифровая система управления «СММ-2000Е», подключённая к ЛВС
МКНТУ – модуль «Турбоком», для передачи телеметрической информации, состав которой
уточняется в ходе выполнения ОКР;
•
электронная аналого-цифровая система управления «СММ-2000Е» содержит источник
бесперебойного питания (ИБП), параметры которого обеспечивают корректное завершение
технологического процесса при длительном пропадании внешнего электропитания и
83
беспрерывное продолжение технологического процесса при кратковременном (импульсном)
пропадании внешнего электропитания;
19-ти дюймовая стойка для размещения электронной аналогово-цифровой системы управления
«СММ-2000Е» и ИБП, которая может располагаться в пространстве под столешницей или может
быть объединена со стойками других модулей;
система пассивного вибродемпфирования вакуумной системы «СММ-2000ВАК» с СТМ и
подложкой.
стол для размещения вакуумной аппаратуры «СММ-2000ВАК» и системы высоковакуумной
откачки и напуска газов «СММ-2000ВОНГ» на колёсах с фиксаторами для обеспечения
возможности передвигать модуль «СТМ-нанолитография» силами одного человека, высота стола
регулируется в диапазоне 100 мм для обеспечения стыковки с модулем «РРЦ».
•
•
•
4.2. Технические показатели назначения:
Таблица 1.
№
1.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
2.
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
2.8.
Название параметра
Функциональные характеристики системы управления
автоматический подвод/отвод зонда
относительно образца
автоматическое поддержание положения зонда в рабочей
зоне перемещения точного пьезоманипулятора по оси Z
автоматическая стабилизация туннельного тока
автоматическое позиционирование образца относительно
зонда
спектроскопические измерения
Параметрические характеристики
системы управления
Резонансная частота пьезосканера (высокая)
одновременный съём и отображение информации
по 2-м каналам УТТ+АЦП
Диапазон измерения УТТ
Точность измерения УТТ
диапазон напряжений ВВУ для осей грубых двигателей
Xrough, Yrough, Zrough
диапазон напряжений ВВУ для осей точных двигателей
Xfine, Yfine, Zfine
(окно максимального кадра)
диапазон напряжений ВВУ для осей точных двигателей
Xfine, Yfine, Zfine
(окно минимального кадра)
Диапазон амплитуд пилообразного ввода сигналов
управления ВУУ пьезодвигателями Xrough, Yrough,
Zrough, Xfine, Yfine, Zfine с программным управлением по
частоте и амплитуде
84
Значения параметра
Zrough
PID-регулятор + Z_Guard
цифровой PID-регулятор на
основе ЦПС (DSP)
Z_Guard
методом съёма
характеристик dI/dU, dI/dz
f>30 кГц (f0=31,4 кГц)
1024×1024 точек
0,01—125,0 нА
0,01 нА
[–150,0;+150,0] В
[–150,0;+150,0] В
[–5,0;+5,0] В
0,1—150,0 В
2.9.
2.10.
2.11.
2.12.
2.13.
2.14.
3.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
3.9.
3.10.
3.11.
3.12.
3.13.
3.14.
4.
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
5.
Разрешение ЦАП
Диапазон задания напряжения смещения
туннельного промежутка (bias)
Быстродействие цифровых портов ввода-вывода для
управления блоком ключей подвода и перемещения
образца, ВЧ-переключателем напряжения на образце,
переключением усиления блока высоковольтных
усилителей, общим вкл./выкл. блока электроники
Быстродействие 16-ти разрядных ЦАП XYZ сканера
Быстродействие 8-ми канального АЦП для оцифровки
туннельного тока и семи резервных сигналов
Быстродействие резервных 16-разрядных ЦАП
Диапазон перемещений
Zfine (точный подвод)
Точность шага ΔZfine
Xfine×Yfine
Точность шага ΔXfine, ΔYfine
Zrough (грубый подвод образца)
Программируемый шаг ΔZrough
Точность шага ΔZrough
Xrough×Yrough
(грубое горизонтальное перемещение образца)
Программируемый шаг ΔXrough, ΔYrough
Точность шага ΔXrough, ΔYrough
Окно максимального кадра
Шаг окна максимального кадра
Окно максимального разрешения
Шаг окна максимального разрешения
Методики нанолитографии
время цикла открывания/закрывания
инжектора для подачи нанодоз газов непосредственно в
зону туннельного контакта – окрестность промежутка
между иглой-зондом и подложкой
Диапазон двойного контроля вакуума датчиками вакуума
типа Pfeiffer PKR251 в форвакуумном канале и основной
камере
Амплитуда и полярность импульсов нанолитографии
Длительность импульсов нанолитографии
Метод нанесения 2D топологии наноструктур
при нанолитографии
Температурные характеристики
85
16 разрядов
±0,005 – ±5 В
200 нс
3 мкс
5 мкс
3 мкс
1000 нм
0,01 нм
20000×20000 нм×нм
0,01 нм
5 мм
10—500 нм
10 нм
30×30 мм×мм
10—500 нм
10 нм
20×20×1 мкм3
3×3×0,15 Ǻ3
670×670×33 нм3
0,1×0,1×0,005 Ǻ3
10 мс
103—10-8 мбар
±5—±50 В
от 100 нс
• растровый
• векторный
Температурный диапазон, при котором доступно атомное
разрешение изучаемых наноструктур
Охлаждение подложек
Подогрев подложек
Скорость теплового дрейфа (малая)
Допустимость прогрева пьезокерамики всех
исполнительных механизмов головки – ЦТС-19
4,2—300,0K
(от гелиевых до комнатных)
Tmin=4,2K
Tmax=423K =150oC
(ds/dt)<1 нм/К
T=393K=120оС
без располяризации
9.
Диапазон рабочих давлений
10.
11.
12.
13.
13.1.
13.2.
14.
15.
16.
Уровень вакуума
Время ведения процесса
Количество обрабатываемых пластин
Размеры обрабатываемых пластин
прямоугольник
круг
Кинематическая производительность
Потребляемая мощность, менее
Энергопитание
от атмосферы
до 10-10 Торр
10-10 Торр
30—600 с
1 штука
16.1.
16.2.
17.
17.1.
17.2.
напряжение
частота
Габариты
высоковакуумной камеры – не более
системы сверхвысоковакуумной откачки и напуска газов
совместно со сверхвысоковакуумной камерой
Вес, менее
Высота стола
Диапазон регулировки высоты стола
Высота расположения прямоугольного перепускного
клапана для стыковки с модулем «РРЦ»
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
18.
19.
20.
21.
25×25—102×102 мм2
50—76 мм
1 пластина/час
600 Вт
сеть трехфазного
переменного тока
~380/220 В
50 Гц
200×200×200 мм3
600×800×1200 мм3.
300 кг
1186 мм
20 мм
определяется стандартами
SEMI и конструкцией
модуля «РРЦ»
Параметры модуля уточняются в процессе разработки.
4.3. Функциональные требования
4.3.1. Головка сверхвысоковакуумного сканирующего туннельного микроскопа «UHV-LT-STM5»:
4.3.1.1.
Сканер полем 20×20 мкм2 и диапазоном 1 мкм по вертикали, реализующий точность
перемещения зонда при сканировании до 0,1 Ǻ (Ангстрема) по латерали и вертикали.
4.3.1.2.
Подвод образца с ходом 5 мм и программируемым шагом 10—500 нм с точностью шага 10
нм.
4.3.1.3.
Перемещение образца по полю до 30×30 мм2 с программируемым шагом 10—500 нм с
точностью шага 10 нм.
4.3.1.4.
Унифицированный держатель туннельной иглы, устанавливаемый (снимаемый)
манипулятором типа «vobble-stick» внутри вакуумной камеры на сканер с отводом сигнала
от туннельной иглы на предусилитель туннельного тока.
86
4.3.1.5.
4.3.1.6.
4.3.1.7.
4.3.1.8.
4.3.1.9.
4.3.1.10.
Образец в виде произвольной плоской пластины размером/диаметром 30—100 мм,
устанавливаемый/снимаемый манипулятором типа «vobble-stick» внутри вакуумной
камеры на три токопроводящие площадки с возможностью подачи или снятия через них
электрических сигналов на образец или с образца.
Комплектация комплектом туннельных игл (Pt).
Комплектация сборочным и подетальными чертежами на головку.
Допустимость прогрева: пьезокерамика всех исполнительных механизмов головки – ЦТС19, допускающая прогрев до 120оС без располяризации.
Общие габариты головки: не более 40×40×49 мм3.
Общее тепловыделение головки: не более 1,0 мкВт.
4.3.2. Блок управления сканирующим туннельным микроскопом «СММ-2000Е»:
4.3.2.1.
Программно-прозрачная структура блока управления, выделение на управление любой
составляющей сканирующего туннельного микроскопа порта ввода-вывода.
4.3.2.2.
Три 16-ти разрядных ЦАП малосигнальным быстродействием 3 мкс на XYZ сканера.
4.3.2.3.
Два отдельных 16-разрядных ЦАП для подачи туннельного напряжения и литографических
импульсов с программно-управляемым ВЧ-переключателем.
4.3.2.4.
Три резервных 16-разрядных ЦАП малосигнальным быстродействием 3 мкс.
4.3.2.5.
8-ми канальное АЦП быстродействием 5 мкс для оцифровки туннельного тока и семи
резервных сигналов.
4.3.2.6.
Два 16-разрядных 200 нс цифровых порта ввода-вывода для управления блоком ключей
подвода и перемещения образца, ВЧ-переключателем напряжения на образце,
переключением усиления блока высоковольтных усилителей, общим вкл./выкл. блока
электроники с более 16 резервных бит.
4.3.2.7.
Блок высоковольтных усилителей (ВВУ), три канала XYZ, выходное напряжение: [–
150;+150] В или [–5;+5] В с программным переключением усиления для реализации двух
окон сканера: окна максимального кадра (20×20×1 мкм3 с шагом 3×3×0,15 Ǻ3) и окна
максимального разрешения (670×670×33 нм3) с шагом 0,1×0,1×0,005 Ǻ3).
4.3.2.8.
Комплектация выносным блоком ключей подвода и перемещения образца,
устанавливаемым на фланце вакуумной камеры, с автоматической реализацией
пилообразного вида сигналов с программным управлением по частоте и амплитуде, с
диапазоном амплитуд 0,1—150,0 В.
4.3.2.9.
Комплектация выносным усилителем туннельного тока (УТТ) с диапазоном 0,01—125,0
нА и точностью 0,01 нА, устанавливаемым на фланце вакуумной системы.
4.3.2.10.
Комплектация интерфейсной платой, устанавливаемой в управляющий компьютер на
разъем PCI.
4.3.2.11.
Комплектация управляющим компьютером типа Intel Pentium-Duo 2GHz/2Gb/120Gb/DVDRW/kb/ms с монитором 22 дюйма и лицензионной системой Microsoft Windows XP/Vista/7.
4.3.2.12.
Комплектация программой «Scan Master», осуществляющей следующие функции:
• сканирование,
• кривые подвода,
• измерение, демонстрация, архивирование ВАХ,
• 2D/3D кадры,
• настраиваемые палитры,
• измерения по сечениям,
• процентильные и матричные обработки;
• поточечная коррекция,
• анализ шероховатостей ISO;
• Фурье, корреляционный, фрактальный, морфологический и гранулометрический
анализы – для возможности первичного тестирования и блока управления, и головки
сканирующего туннельного микроскопа.
87
4.3.2.13.
4.3.2.14.
4.3.2.15.
4.3.2.16.
4.3.2.17.
Комплектация расписанием портов блока управления и рекомендациями по управлению
сканирующим туннельным микроскопом посредством блока электроники.
Комплектация тремя шнурами подключения блока управления – к выносному
предусилителю туннельного тока и выносному блоку ключей на высоковакуумной камере,
а также к интерфейсной плате в компьютере.
Блок питания с программным включением/отключением в виде сетевого блока 220В с
собственным шнуром подключения к блоку управления.
Общие габариты блока управления: не более 200×200×100 мм3.
Общее потребление блока управления: 5 Вт.
4.3.3. Высоковакуумная камера сканирующего туннельного микроскопа «СММ-2000ВАК»:
4.3.3.1.
Фланец подключения к главной камере как источнику образцов и игл: ДУ-100, щелевой
или иной конфигурации для загрузки пластин диаметром до 100 мм;
4.3.3.2.
Фланец ДУ-100 или аналогичный со смонтированной на нем виброгасящей не менее 20 дБ
плитой для установки головки туннельного микроскопа с системой прогрева и контроля
температуры прогрева головки в диапазоне от комнатной температуры до 120oС с
точностью измерения (поддержания) температуры не менее 1oС;
4.3.3.3.
Фланец ДУ-40 или аналогичный с токовводом на число высоковольтных проводов не менее
19 для подключения всех исполнительных механизмов головки сканирующего туннельного
микроскопа;
4.3.3.4.
Фланец ДУ-40 или аналогичный с токовводом на число низковольтных слаботочных
проводов не менее 5 для подключения иглы-зонда и до трех точек образца головки
сканирующего туннельного микроскопа;
4.3.3.5.
Фланец ДУ-40 или аналогичный для подсоединения системы напуска газов;
4.3.3.6.
Фланец ДУ-40 или аналогичный для сверхвысоковакуумной откачки камеры центральным
ионным насосом;
4.3.3.7.
Фланец ДУ-40 или аналогичный для форвакуумно – турбомолекулярной линии откачки;
4.3.3.8.
Просмотровый фланец типа ДУ-100 или аналогичный с USB-микроскопом;
4.3.3.9.
Габариты высоковакуумной камеры – не более 200×200×200 мм3;
4.3.3.10.
Монтаж высоковакуумной системы на стойке управления 19-дюймового формата высотой
12U с колесиками для ее передвижения при подсоединении к главной камере;
4.3.3.11.
Предельный вакуум системы – 10-8 мбар, время выхода на вакуум 10-7 мбар после загрузки
образца – не более 20 минут.
4.3.4. Система высоковакуумной откачки и напуска газов «СММ-2000ВОНГ»:
4.3.4.1.
Трехступенчатая система откачки: сухой мембранный насос типа Vario MD1,
турбомолекулярный насос типа Pfeiffer TPD011, магниторазрядный насос типа Varian
VacIon20.
4.3.4.2.
Двойной контроль вакуума датчиками вакуума типа Pfeiffer PKR251 в диапазоне 103—10-8
мбар в форвакуумном канале и основной камере.
4.3.4.3.
Наличие перепускных клапанов для возможности аварийного поддержания
работоспособности системы при случайном открытии на низкий вакуум или на воздух
шлюза в главной камере;
4.3.4.4.
Управляемый пьезонатекатель (инжектор) газов с малым временем (10 мс) цикла
открывания/закрывания для подачи малых доз (нанолитров) газов непосредственно в зону
туннельного контакта.
4.3.4.5.
Единый процессорный блок управления всеми исполнительными и измерительными
системами сверхвысоковакуумной системы, с подключением к управляющему компьютеру
типа Intel Pentium с системой Microsoft Windows XP/Vista/7 по интерфейсу RS-232 или USB.
4.3.4.6.
Комплектация специальными программами и драйверами для возможности перехвата
управляющим компьютером управления всеми исполнительными и измерительными
системами сверхвысоковакуумной системы.
88
4.3.4.7. Общие габариты системы сверхвысоковакуумной откачки и напуска газов совместно со
сверхвысоковакуумной камерой – не более 600×800×1200 мм3.
4.3.4.8.
Общее потребление системы сверхвысоковакуумной откачки и напуска газов совместно со
сверхвысоковакуумной камерой – не более 600 Вт.
4.3.5. Общие функциональные требования:
4.3.5.1.
Подложки располагаются и передаются из модуля в модуль так, что обрабатываемая
сторона с микроструктурами и наноструктурами находится всегда сверху. Внутри
технологической камеры подложки переворачиваются на 180о встроенным манипулятором.
Технологические и аналитические операции выполняются инструментами снизу вверх.
4.3.5.2.
Реактор выполнен из нержавеющей стали. Подложка для формирования наноструктур
размещёна внутри реактора. Материал подложки – Si, GaAs, Al, туннельнопрозрачная
алмазоподобная C-плёнка на Al подложке, графит. Возможно использование
наноструктурированной подложки.
4.3.5.3.
Для подачи и удаления подложки для формирования наноструктур из реактора
используется манипулятор транспортной системой МКНТУ – модуля «РРЦ»,
конструктивно совмещённый с модулем «СТМ-нанолитография».
4.3.5.4.
Техническая документация на модуль «СТМ-нанолитография» должна включать в себя
инструкции по эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению
установки.
4.3.5.5.
Упаковка модуля «СТМ-нанолитография» должна обеспечивать его сохранность при
транспортировке.
5. Требования к комплектующим изделиям
При разработке модуля «СТМ-нанолитография» должны использоваться стандартные
комплектующие, которые могут быть замены при выходе из строя.
6. Требования защиты конфиденциальность всей информации
Стороны настоящего Договора обязуются сохранять конфиденциальность всей
информации, которая становится доступной Сторонам в процессе исполнения данного
Договора, и которая считается конфиденциальной хотя бы одной из Сторон.
7. Этапы выполнения работ
7.3. Выполнение этапов работ должно проводиться согласно календарному плану на
выполнение работ.
7.4. Календарный план выполнения работ представлен в таблице 2.
Таблица 2.
№
Название этапа
Сроки
выполнения
1. Разработка 1-й очереди оборудования, указанного в Спецификации
01.2022,
№1 Приложения №1 Договору №_______ от __.__.2022 и передача
08.2022.
заказчику конструкторской и программной документации.
2. Производство и поставка 1-й очереди оборудования, указанного в
01.2022,
Спецификации №1 Приложения №1 Договору №_______ от __.__.2022
11.2022.
заказчику и его настройка.
3. Разработка 2-й очереди оборудования, указанного в Спецификации
01.2023,
№1 Приложения №1 Договору №_______ от __.__.2022 и передача
08.2023.
заказчику конструкторской и программной документации.
89
4.
5.
6.
7.
Производство и поставка 2-й очереди оборудования, указанного в
Спецификации №1 Приложения №1 Договору №_______ от __.__.2022
заказчику и его настройка.
Разработка 3-й очереди оборудования, указанного в Спецификации
№1 Приложения №1 Договору №_______ от __.__.2022 и передача
заказчику конструкторской и программной документации.
Производство и поставка 3-й очереди оборудования, указанного в
Спецификации №1 Приложения №1 Договору №_______ от __.__.2022
заказчику и его настройка.
Гарантийное обслуживание поставленного оборудования в
соответствии со спецификацией №1 Приложения №1 Договору
№_______ от __.__.2022.
01.2023,
11.2023.
01.2024,
08.2024.
01.2024,
11.2024.
12.2022,
12.2027.
8. Порядок выполнения и приемки этапов работ
8.5. Выполнение работ осуществляется в соответствии с требованиями утвержденного ЧТЗ
на выполнение работ и соответствующими договорами-поставки.
8.6. Техническая документация на модуль «СТМ-нанолитография» оформляется в
соответствии с ГОСТ Р 7.32—2003, ЕСКД, ЕСПД, ЕСТД.
8.7. Исполнитель представляет Заказчику при приемке сопроводительное письмо с актом
сдачи-приемки работ с приложением документов, подтверждающих выполнение работ
(этапов) – Товарную накладную ТОРГ-12.
8.8. Настоящее ЧТЗ на разработку модуля «СТМ-нанолитография» может дополняться и
корректироваться в процессе разработки согласно ГОСТ РВ 15.201-2003 по взаимному
согласованию сторон, путем подписания дополнительных соглашений к Договору
№_______ от __.__.2022.
От Исполнителя:
От Заказчика:
Заместитель Генерального директора
Исполнителя
Начальник подразделения Заказчика
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Ответственный исполнитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Научный руководитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
90
Приложение №1.7.
к Договору № ___ от __.__. 2022 г.
УТВЕРЖДАЮ:
Исполнитель
УТВЕРЖДАЮ:
Заказчик
_______________ X.X.Xxxxxxx
“_____” ____________ 2022 г.
________________ Y.Y.Yyyyyyyy
“_____”______________2022 г.
СПЕЦИФИКАЦИЯ
на оборудование поставляемое по ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного модуля вакуумного
сканирующего туннельного микроскопа для нанолитографии и анализа
наноструктур»,
Шифр «СТМ-нанолитография»
Москва, 2022.
№
Состав Оборудования, поставляемого в
этапе
1.
Головка №1 сверхвысоковакуумного
сканирующего туннельного микроскопа
«UHV-LT-STM-5»
2.
Блок управления сканирующим туннельным
микроскопом
«СММ-2000Е»
3.
Высоковакуумная камера сканирующего
туннельного микроскопа
«СММ-2000ВАК»
4.
Головка №2 сверхвысоковакуумного
сканирующего туннельного микроскопа
«UHV-LT-STM-5»
5.
Система высоковакуумной откачки и
напуска газов
«СММ-2000ВОНГ»
6.
Головка №3 сверхвысоковакуумного
сканирующего туннельного микроскопа
«UHV-LT-STM-5»
ИТОГО:
91
Кол-во,
шт.
1
Стоимость Срок поставки,
с НДС, руб.
до:
1 180 000 30.08.2022
1
708 000 30.11.2022
1
1 180 000 30.11.2022
1
1 180 000 30.08.2023
1
708 000 30.11.2023
1
1 180 000 30.08.2024
6 136 000 30.11.2024
Приложение №1.8.
к Договору № ___ от __.__. 2022 г.
УТВЕРЖДАЮ:
Исполнитель
УТВЕРЖДАЮ:
Заказчик
_______________ X.X.Xxxxxxx
“_____” ____________ 2022 г.
________________ Y.Y.Yyyyyyyy
“_____”______________2022 г.
ЧАСТНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на выполнение ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного образца
модуля нанесения электронорезиста»,
Шифр «Электронорезист»
Москва, 2022.
92
1. Наименование, шифр, основание, заказчик, исполнитель, сроки выполнения
1.1.
Наименование – «Разработка конструкции и изготовление опытного образца модуля нанесения
электронорезиста».
1.2.
Основанием для выполнения работ является Договор №_______ от __.__.2022.
1.3.
Шифр – «Электронорезист».
1.4.
Заказчик (Покупатель): _______________________________________________
___________________________________________________________________.
1.5.
Исполнитель (Продавец): _____________________________________________
__________________________________________________________________.
1.6.
Сроки исполнения определяются настоящим частным техническим заданием (ЧТЗ), включая
гарантийные сроки обслуживания поставляемого оборудования.
2. Цель выполнения работ, наименование разрабатываемого образца
2.1.
2.2.
Целью ОКР является разработка конструкции и изготовление опытного образца модуля
нанесения электронорезиста – модуль «Электронорезист», предназначен для формирования 2D
топологии микроструктур: контактных площадок и линков к наноструктурам.
Модуль «Электронорезист» входит в состав многокластерной нанотехнологической установки
(МКНТУ) изготовления микроструктур и наноструктур.
3. Состав изделия
3.1. Состав изделия представлен в Спецификации №1.8 Приложения №1.8 к Договору
№_______ от __.__.2022.
3.2. Требования назначения. Модуль «Электронорезист» реализует групповой метод
формирования микроструктур и наноструктур на подложке. Модуль «Электронорезист»
разработан на основе лабораторной центрифуги для научно-исследовательских работ и
небольших производств. Модуль «Электронорезист» начального уровня:
• предназначен для нанесения электронорезистов с помощью центрифугирования до 10000
об/мин на гладких и рельефных поверхностях пластин диаметром 100—200 мм или
прямоугольной формы 25×25—102×102 мм2 для исследовательских работ и небольших
производств;
• должен иметь потенциал дальнейшей модернизации (развития) для выполнения в будущем
следующих операций: формирование термостабилизированных электронорезистивных
плёнок (нанесение электронорезиста) методом центрифугирования сушки электронорезиста,
задубливания электронорезиста после операции экспонирования – нанесения 2D топологии
электронным лучом (EBL).
4.Технические требования к изделию
4.1. Основные характеристики.
4.1.1. На модуле «Электронорезист» начального уровня производятся следующие
технологические операции:
• подача электронорезиста на пластину в статическом и динамическом режимах – на неподвижную
подложку, на вращающуюся подложку, на вращающуюся подложку сканированием капельницы;
• подача электронорезиста насосом-дозатором – дозирование электронорезиста;
• визуальный контроль качества электронорезиста на пластине: равномерность, удержание
заданной температуры пластины с нанесенным слоем электронорезиста;
• проведение термообработки электронорезиста – задубливание электронорезиста после операции
экспонирования – нанесения 2D топологии электронным лучом (EBL) на горячей плите.
4.1.2. На модернизированном**
технологические операции:
модуле
«Электронорезист»
93
производятся
следующие
•
подача электронорезиста на пластину в статическом и динамическом режимах – на неподвижную
подложку, на вращающуюся подложку, на вращающуюся подложку сканированием капельницы;
• подача электронорезиста насосом-дозатором – дозирование электронорезиста;
• удаление аэрозоля электронорезиста с обратной стороны пластин; 1
• удаление электронорезиста с торца пластин; 1
• удаление краевого валика; 1
• контроль качества электронорезиста на пластине: равномерность, удержание заданной
температуры пластины с нанесенным слоем электронорезиста;
• контроль количества электронорезиста в ёмкости;
• проведение термообработки электронорезиста – сушка электронорезиста на пластине после
операции нанесения на горячей плите;
• проведение термообработки электронорезиста – задубливание электронорезиста после операции
экспонирования – нанесения 2D топологии электронным лучём (EBL) на горячей плите;
• режим термообработки пластин круглой формы и прямоугольных подложек – «на зазоре»;
1
данные опции выполняются только при обработке пластин круглой формы диаметром 100—200 мм.
**Разрабатывается в соответствии с дополнением к договору.
4.1.3. Модуль «Электронорезист» состоит из следующих составных частей:
• вакуумная рабочая камера в которой размещается центрифуга с механизмами подачи и удаления
подложки, система дозатора, зажимы подложки (вакуумный и механический), столик, разборная
чаша, посадочное место для модуля сушки и другие агрегаты и элементы модуля, необходимые
для осаждения и центрифугирования электронорезиста;
• вакуумная рабочая камера имеет форвакуумную систему откачки;
• система наполнения вакуумной рабочей камеры химически чистым инертным газом (Ar, N2) для
создания атмосферного давления (1 атмосфера) для осаждения и центрифугирования
электронорезиста в химически чистой инертной среде;
• система дозатора с дистанционным микропроцессорным управлением и конфигурированием
управляющих параметров по интерфейсу коммуникационного протокола RS-485;
• механизм подачи и удаления подложки, который конструктивно совмещён с транспортной
системой МКНТУ – модуль «РРЦ»;
• совмещение с модулем «РРЦ» конструктивно выполняется через дистанционно управляемый по
интерфейсу коммуникационного протокола RS-485 прямоугольный щелевой затвор из алюминия,
геометрические, механические и информационно-управляющие параметры которого задаются
разработчиками модуля «РРЦ»;
• вакуумный зажим подложки;
• механический зажим подложки;
• столик, легкозаменяемый без использования специальных приспособлений;
• разборная чаша;
• посадочное место для модуля сушки, который может быть поставлен при модернизации
начального уровня;
• встроенное в рабочую камеру окно с цветной телекамерой промышленного телевидения,
предназначенного для наблюдения манипуляций, с интерфейсом PAL/SECAM/USB –
подключается к управляющему компьютеру системы управления и по локальной вычислительной
сети (ЛВС) к модулю «Турбоком»;
• хранение в памяти электронной аналогово-цифровой системы управления не менее 10 заданных
технологических программ работы модуля «Электронорезист»;
• установка «скорость/время», автоматическое поддержание технологических параметров процесса
по загруженной заданной программе, обеспечение стабильности и воспроизводимости параметров;
• индивидуальная обработка подложек;
94
•
•
•
•
•
•
•
•
•
быстрая автоматическая переналадка на любой размер подложки в пределах, указанных в
технических данных на установку;
автоматическое регулирование вытяжной системы модуля нанесения;
мониторинг и регулирование технологического процесса в реальном масштабе времени,
постоянную индикацию реальных технологических параметров и времени протекания процесса
обработки объектов на дисплее;
обеспечение самодиагностики модуля «Электронорезист»;
возможность аварийного отключения модуля «Электронорезист»;
электронная аналогово-цифровая система управления, подключённая к ЛВС МКНТУ по
интерфейсу коммуникационного протокола RS-485 – модуль «Турбоком», для передачи
телеметрической информации, состав которой уточняется в ходе выполнения ОКР;
электронная аналого-цифровая система управления содержит источник бесперебойного питания
(ИБП), параметры которого обеспечивают корректное завершение технологического процесса при
длительном пропадании внешнего электропитания и беспрерывное продолжение
технологического процесса при кратковременном (импульсном) пропадании внешнего
электропитания;
19-ти дюймовая стойка для размещения электронной аналогово-цифровой системы управления и
ИБП, которая может располагаться в пространстве под столешницей или может быть объединена
со стойками других модулей;
стол для размещения вакуумной аппаратуры на колёсах с фиксаторами для обеспечения
возможности передвигать модуль «Электронорезист» силами одного человека, высота стола
регулируется в диапазоне 100 мм для обеспечения стыковки с модулем «РРЦ».
4.2. Технические показатели назначения
Таблица 1.
№
1.
2.
3.
4.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
16.1.
16.2.
17.
18.
19.
Название параметра
Диапазон задания скорости вращения
Точность поддержания скорости вращения
Диапазон задания ускорения
Дискретность задания скорости
Дискретность задания ускорения
Диапазон регулирования температуры фоторезиста,
Диапазон дозирования фоторезиста
Точность дозирования
Воздух сжатый ГОСТ 17433—80, давление
Вакуум сеть с давлением не более
Магистраль давлением не более
Время ведения процесса, не более
Дискретность задания времени обработки
Количество обрабатываемых пластин
Размеры обрабатываемых пластин
прямоугольник
диаметр обрабатываемых пластин,
Кинематическая производительность,
Температура окружающего воздуха
Потребляемая мощность, менее
95
Значения параметра
50—10000 об/мин
±1 об/мин на 6000 об/мин
80—500 радиан/с2
1 об/мин
100 об/мин/с
18—50±0,10С
0,5—10,0 мл
±0,5 мл
4,0—6,0 кгс/см2
0,5 бар
5,0 бар
1,0—999 с
1,0 с
1 штука
25×25—102×102 мм2
100—200 мм
до 10 пластин/час
4—60 оС
2,5 кВт
20.
20.1.
20.2.
21.
21.1.
21.2.
22.
23.
24.
25.
26.
Энергопитание:
напряжение
частота
Водопроводная вода:
давление
расход
Вентиляция вытяжная
Габаритные размеры
Вес, менее
Высота стола
Высота расположения оси щелевого затвора для стыковки с
модулем «РРЦ» согласно стандарту SEMI
Параметры модуля уточняются в процессе разработки.
сеть трехфазного
переменного тока
~220 В
50 Гц
0,4—0,5 МПа
~1×10-5 м3/с
~20—50 м3/ч
600×350×500 мм3
30 кг
810 мм
(уточняется)
4.3. Функциональные требования
Модуль «Электронорезист» это самостоятельная автоматизированная технологическая
установка с системой микропроцессорного управления, решающая свою специализированную задачу.
Управление технологическим процессом может осуществляться как с отдельного пульта управления,
так и с общего пульта МКНТУ – модуля «Турбоком».
Подложки располагаются и передаются из модуля в модуль так, что обрабатываемая сторона с
микроструктурами и наноструктурами находится всегда сверху. Технологические и аналитические
операции выполняются инструментами сверху вниз.
Модуль «Электронорезист» имеет микропроцессорную систему управления на базе
промышленных встраиваемых компьютеров. Программа должна предусматривать вывод на экран
дисплея параметров проводимого процесса, диагностику состояния модуля в целом и его основных
блоков и систем, вывод сообщений о неисправностях, а также возможность перепрограммирования и
запоминания новых параметров процесса, передачу телеметрической информации по выделенной сети
RS-485 в модуль «Турбоком».
Узел стыковки технологического модуля «Электронорезист» должен быть унифицированным и
обеспечивать стыковку со всеми портами модуля «РРЦ».
Техническая документация на модуль «Электронорезист» должна включать в себя инструкции
по эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению установки.
Упаковка модуля «Электронорезист» должна обеспечивать его сохранность при
транспортировке.
5. Требования к комплектующим изделиям
При разработке модуля «Электронорезист» должны использоваться стандартные
комплектующие, которые могут быть замены при выходе из строя.
6. Требования защиты конфиденциальность всей информации
Стороны настоящего Договора обязуются сохранять конфиденциальность всей
информации, которая становится доступной Сторонам в процессе исполнения данного
Договора, и которая считается конфиденциальной хотя бы одной из Сторон.
7. Этапы выполнения работ
96
7.1. Выполнение этапов работ в части модуля «Электронорезист» начального уровня должно
проводиться согласно календарному плану на выполнение работ.
7.2. Календарный план выполнения работ в части модуля «Электронорезист» начального
уровня представлен в таблице 2.
Таблица 2
Документ,
подтверждающий
выполнение работ по
этапу
Стоимость
этапа
руб.
Сроки
выполнения
Начало
Окончание
(месяц, год)
№
Наименование этапа
1
1
2
Разработка эскизного проекта модуля нанесения
электронорезиста начального уровня.
3
Комплект эскизной КД
Двусторонний акт о
завершении этапа ОКР
4
500000,00
5
01.2022
03.2022
2
Разработка рабочей конструкторской
документации на модуль нанесения
электронорезиста начального уровня.
Комплект рабочей КД
Двусторонний акт о
завершении этапа ОКР
600000,00
04.2022
06.2022
3
Изготовление деталей и узлов опытного образца
модуля нанесения электронорезиста начального
уровня. Сборка модуля нанесения
электронорезиста начального уровня.
Комплект деталей и узлов
изготовленных в
соответствии с рабочей
КД. Собранный модуль
нанесения
электронорезиста
начального уровня.
Двусторонний акт о
завершении этапа ОКР
600000,00
07.2022
09.2022
4
Испытание модуля нанесения электронорезиста
начального уровня. Разработка технических
условий.
Поставка модуля нанесения электронорезиста
начального уровня Заказчику.
Протокол испытаний.
ТУ.
Двусторонний акт о
завершении этапа ОКР.
Двусторонний акт о
завершении ОКР.
300000,00
10.2022
12.2022
97
8. Порядок выполнения и приемки этапов работ
8.9. Выполнение работ осуществляется в соответствии с требованиями утвержденного ЧТЗ в
части разработки и изготовления модуля нанесения электронорезиста начального уровня
и соответствующим договором, выполнение работ в части модернизированного**
модуля «Электронорезист» (п.4.1.2) определяется дополнительным соглашением к
договору.
8.10. Техническая документация на модуль «Электронорезист» оформляется в соответствии с
ГОСТ Р 7.32—2003, ЕСКД, ЕСПД, ЕСТД.
8.11. Исполнитель представляет Заказчику при приемке сопроводительное письмо с актом
сдачи-приемки работ с приложением документов, подтверждающих выполнение работ
(этапов) – Товарную накладную ТОРГ-12.
8.12. Настоящее ЧТЗ на разработку модуля «Электронорезист» может дополняться и
корректироваться в процессе разработки согласно ГОСТ РВ 15.201-2003 по взаимному
согласованию сторон, путем подписания дополнительных соглашений к Договору
№_______ от «__».__________.2022.
От Исполнителя:
От Заказчика:
Заместитель Генерального директора
Исполнителя
Начальник подразделения Заказчика
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Ответственный исполнитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Научный руководитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
98
Приложение №1.8.
к Договору № ___ от __.__. 2022 г.
УТВЕРЖДАЮ:
Исполнитель
УТВЕРЖДАЮ:
Заказчик
_______________ X.X.Xxxxxxx
“_____” ____________ 2022 г.
________________ Y.Y.Yyyyyyyy
“_____”______________2022 г.
СПЕЦИФИКАЦИЯ
на оборудование* поставляемое по ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного образца
модуля нанесения электронорезиста»,
Шифр «Электронорезист»
Москва, 2022.
99
№
пп
Наименование материалов и комплектующих
изделий
1
2
Ед.
изм.
3
Цена за
ед., руб.
4
Колво
Сумма,
руб.
5
6
Материалы
1 Лист ст. 12Х18Н10Т 1,2; 3,0; 5,0 и 10мм
кг
190,0
80
15200,0
2 Сталь круглая d 6, 16, 20, 30, 40, 60
кг
160,0
80
12800,0
3 Профиль прямоугольный 25*28 мм
кг
100,0
80
8000,0
4 Пруток Д16Т 20 0 10, 20, 60, 100 мм
кг
200,0
80
16000,0
5 Листы Д16Т 3,0; 10,0; 30,0; 40,0 мм
кг
100,0
80
8000,0
6 Капролон
кг
300,0
30
9000,0
7 Фторопласт Ф4
кг
380,0
30
11400,0
8 Прочие материалы и крепеж
15000,0
Комплектующие изделия
1 ПИД-регулятор ТРМ 101
шт.
2500,0
1
2500,0
2 Термопара
шт.
167,0
1
167,0
3 Датчик положения
шт.
500,0
8
4000,0
4 Дроссель с обратным клапаном
шт.
250,0
8
2000,0
5 Кабель с штекерными розетками
шт.
800,0
12
9600,0
6 Пневмоцилиндр
шт.
1200,0
5
6000,0
7 Распределитель с электроуправлением
8 Микро фотодатчик
шт.
1750,0
8
14000,0
шт.
750,5
15
11257,5
9 Шаговый модуль
шт.
16000,0
2
32000,0
10 Источник питания
шт.
13600,0
2
27200,0
11 Двигатель ДП-76
шт.
24500,0
1
24500,0
12 Привод к ДП-76
шт.
25500,0
1
25500,0
13 Датчик положения
шт.
670,0
10
6700,0
14 Кабель с штекерными розетками
шт.
510,0
12
6120,0
15 Пневмоцилиндр
шт.
2300,0
1
2300,0
16 Кабель с штекерными розетками
шт.
880,0
4
3520,0
17 Эжектор
шт.
6750,0
2
13500,0
18 Поворотный пневмоцилиндр
шт.
4200,0
2
8400,0
19 Двухпоршневой цилиндр
шт.
4350,0
2
8700,0
20 Прочая электроника
25000,0
21 Термостат
шт.
30000,0
1
30000,0
22 Вакуумная рабочая камера с системой форвакуумной
откачки и газонапуска химически чистой атмосферы
шт.
700000,0
1
700000,0
23 Прочее
77135,5
ИТОГО:
1335500,0
*В части модуля нанесения электронорезиста начального уровня
100
Приложение №1.9.
к Договору № ___ от __.__. 2022 г.
УТВЕРЖДАЮ:
Исполнитель
УТВЕРЖДАЮ:
Заказчик
_______________ X.X.Xxxxxxx
“_____” ____________ 2022 г.
________________ Y.Y.Yyyyyyyy
“_____”______________2022 г.
ЧАСТНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на выполнение ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного образца
транспортно-технологического модуля для передачи
подложек из модуля «РРЦ» №1 в модуль «РРЦ» №2».
Шифр «Переходник»
Москва, 2022.
101
1. Наименование, шифр, основание, заказчик, исполнитель, сроки выполнения
1.1.
Наименование – «Разработка конструкции и изготовление опытного образца транспортнотехнологического модуля для передачи подложек из модуля «РРЦ» №1 в модуль «РРЦ» №2».
1.2.
Основанием для выполнения работ является Договор № ___ от __.__.2022.
1.3.
Шифр – «Переходник».
1.4.
Заказчик: ___________________________________________________________
___________________________________________________________________.
1.5.
Исполнитель: _______________________________________________________
__________________________________________________________________.
1.6.
Сроки исполнения определяются настоящим частным техническим заданием (ЧТЗ), включая
гарантийные сроки обслуживания поставляемого оборудования.
2. Цель выполнения работ, наименование разрабатываемого образца
2.1.
2.2.
Целью ОКР является разработка конструкции и изготовление опытного образца транспортнотехнологического модуля для передачи подложек из модуля «РРЦ» №1 в модуль «РРЦ» №2 –
модуля «Переходник».
Модуль «Переходник» входит в состав многокластерной нанотехнологической установки
(МКНТУ) изготовления микроструктур и наноструктур.
3. Состав изделия
3.1. Состав изделия представлен в Спецификации - Приложение №1 к настоящему ЧТЗ Приложение 1.9. к Договору № ___ от __.__.2022.
3.2. Требования назначения. Модуль «Переходник» предназначен для передачи из модуля
«РРЦ» №1 в модуль «РРЦ» №2 подложек диаметром 100–200 мм или прямоугольной
формы 25×25—102×102 мм2.
4.Технические требования к изделию
4.1. Основные характеристики.
Модуль «Переходник» должен состоять из следующих основных частей:
• вакуумная камера, которая обеспечивает автоматическую перегрузку подложки из модуля «РРЦ
№1» в модуль «РРЦ №2» и, обратно, из модуля «РРЦ №2» в модуль «РРЦ №1»;
• система охлаждения подложкодержателя с контролем по температуре охлаждающей жидкости для
охлаждения подложек с вертикально ориентированными углеродными нанотрубками (УНТ);
• механизм перемещения подложки в вакуумной камере модуля;
• 2 штуки вакуумных щелевых затворов для совмещения с модулями «РРЦ №1» и «РРЦ №2»;
• смотровые окна, в составе модуля, для возможности встраивания камеры промышленного
телевидения для наблюдения за манипуляциями с подложкой;
• модуль должен быть оснащён электронной аналогово-цифровой системой автоматического
управления, совмещённой с системой управления МКНТУ;
• электронная аналого-цифровая система управления должна содержать в своём составе источник
бесперебойного питания (ИБП), для контроллера и монитора;
• 19-ти дюймовая стойка для электронной аналого-цифровой системы управления модулем, которая
может располагаться в пространстве под столешницей или может быть объединена со стойками
других модулей;
• стол для размещения вакуумной аппаратуры на колёсах с фиксаторами для обеспечения
возможности передвигать модуль «Переходник» силами одного человека, высота стола должна
регулироваться для обеспечения стыковки с модулем «РРЦ».
4.2. Технические показатели назначения
Таблица 1.
102
№
1.
2.
3.
3.1.
3.2.
4.
5.
Название параметра
Предельный вакуум
Количество держателей пластин,
Размеры обрабатываемых пластин:
прямоугольник
круг
Потребляемая мощность, менее
Энергопитание
Значения параметра
2,0 Па
1 штука
25×25—102×102 мм2
100—200 мм
2 кВт
сеть трехфазного
переменного тока
~380/220 В
50 Гц
~ 900×900 мм2
~ 100 кг
(уточняется)
напряжение
частота
Габариты «x×y»
Вес
Высота расположения оси щелевого затвора согласно
стандарту SEMI
*
Технические характеристики модуля по согласованию сторон уточняются в процессе
разработки.
5.1.
5.2.
6.
7.
8.
4.3. Функциональные требования
Модуль «Переходник» это самостоятельная автоматизированная установка с системой
микропроцессорного управления, решающая свою специализированную задачу.
Подложки должны располагаться и передаваться из модуля в модуль так, что обрабатываемая
сторона с микроструктурами и наноструктурами находится всегда сверху. Технологические и
аналитические операции выполняются инструментами сверху вниз.
Управление технологическим процессом может осуществляться как с отдельного пульта
управления, так и с общего пульта МКНТУ.
Модуль «Переходник» должен представлять собой вакуумную камеру, выполненную из
алюминия. Предельный вакуум в модуле 2 Па, для определённых технологических операций возможно
заполнение модуля «Переходник» инертным газом.
Модуль «Переходник» должен обладать 2-мя универсальными стыковочными узлами, общими
по конструкции с другими модулями.
Модуль «Переходник» должен иметь микропроцессорную систему управления на базе
промышленных встраиваемых компьютеров. Программа должна предусматривать возможность
перепрограммирования и запоминания новых параметров процесса. Обеспечивается вывод на экран
управляющего компьютера:
• диагностику состояния систем модуля;
• вывод сообщений о неисправностях.
Все контроллеры, блоки питания и управляющий компьютер модуля «Переходник»
необходимо разместить в одной стойке.
Техническая документация на модуль «Переходник» должна включать в себя инструкции по
эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению установки.
Упаковка модуля «Переходник» должна обеспечивать его сохранность при транспортировке.
5. Требования к комплектующим изделиям
При разработке модуля «Переходник» должны использоваться
комплектующие, которые могут быть замены при выходе из строя.
103
стандартные
6. Требования защиты конфиденциальность всей информации
Стороны настоящего Договора обязуются сохранять конфиденциальность всей
информации, которая становится доступной Сторонам в процессе исполнения данного
Договора, и которая считается конфиденциальной хотя бы одной из Сторон.
7. Этапы выполнения работ
7.1. Выполнение этапов работ должно проводиться согласно календарному плану на
выполнение работ.
7.2. Календарный план выполнения работ представлен в таблице 2.
Таблица 2.
№
Название этапа
Сроки
выполнения
1. Разработка модуля «Переходник» и ознакомление заказчика с
01.2024,
конструкторской и программной документацией.
08.2024.
2. Производство и поставка оборудования модуля «Переходник»
01.2024,
заказчику и его настройка.
11.2024.
3. Гарантийное обслуживание модуля «Переходник»
12.2024,
12.2027.
104
8. Порядок выполнения и приемки этапов работ
8.1. Выполнение работ осуществляется в соответствии с требованиями утвержденного ЧТЗ
на выполнение работы и соответствующим Договором № ___ от __.__.2022.
8.2. Техническая документация на модуль «Переходник» оформляется в соответствии с
ГОСТ Р 7.32—2003, ЕСКД, ЕСПД, ЕСТД.
8.3. Исполнитель представляет Заказчику при приемке сопроводительное письмо с актом
сдачи-приемки работ с приложением документов, подтверждающих выполнение работ
(этапов) – Товарную накладную ТОРГ-12.
8.4. Настоящее ЧТЗ на разработку модуля «Переходник» может дополняться и
корректироваться в процессе разработки согласно ГОСТ РВ 15.201-2003 по взаимному
согласованию сторон, путем подписания дополнительных соглашений к Договору № ___
от __.__.2022.
8.5. На этапе разработки КД Заказчику предъявляется Акт выполнения конструкторских
работ и чертежи общих видов.
8.6. Поставка изготовленного модуля, его наладка и сдача на соответствие требованиям ТЗ
осуществляется на территории Заказчика.
От Исполнителя:
От Заказчика:
Заместитель Генерального директора
Исполнителя
Начальник подразделения Заказчика
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Ответственный исполнитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Научный руководитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
105
Приложение №1 к ЧТЗ
СПЕЦИФИКАЦИЯ
на оборудование поставляемое по ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного образца транспортно-технологического
модуля для передачи подложек из модуля «РРЦ» №1
в модуль «РРЦ» №2».
Шифр «Переходник»
№
1
2.
3.
4
5
6.
7
8.
9.
10.
11.
Наименование
Вакуумная камера с 2-мя универсальными
стыковочными портами к модулям «РРЦ №1» и «РРЦ
№2» для загрузки и выгрузки подложек и смотровым
окном для подсоединения ТВ-ПЗС камерой
Вакуумметр
Охлаждаемый подложкодержатель с механизмом
перемещения
Электронная аналогово-цифровая система управления на
основе промышленных компьютеров, подключаемая к
ЛВС МКНТУ через модуль «Турбоком»
Программное обеспечение, встраиваемое
в программное обеспечение ЛВС МКНТУ
ЖК-монитор 20 дюймов для отображения
телеметрической и управляющей информации
Клавиатура
Манипулятор «мышь»
Источник бесперебойного питания (ИПБ)
19-ти дюймовая стойка для размещения электронной
аналогово-цифровой системы управления и ИБП
Стол для размещения вакуумной аппаратуры
на колёсах с фиксаторами
106
Количество
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Приложение № 1.10.
к Договору № ___ от __.__.2022 г.
УТВЕРЖДАЮ:
Исполнитель
УТВЕРЖДАЮ:
Заказчик
_______________ X.X.Xxxxxxx
“_____” ____________ 2022 г.
________________ Y.Y.Yyyyyyyy
“_____”______________2022 г.
ЧАСТНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на выполнение ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного образца
управляющего аналитического модуля».
Шифр «Турбоком»
Москва, 2022.
107
1. Наименование, шифр, основание, заказчик, исполнитель, сроки выполнения
1.1.
Наименование – «Разработка конструкции и изготовление опытного образца управляющего
аналитического модуля».
1.2.
Основанием для выполнения работ является Договор № ___ от __.__.2012.
1.3.
Шифр – «Турбоком».
1.4.
Заказчик: __________________________________________________________
___________________________________________________________________.
1.5.
Исполнитель: _______________________________________________________
__________________________________________________________________.
1.6.
Сроки исполнения определяются настоящим частным техническим заданием (ЧТЗ), включая
гарантийные сроки обслуживания поставляемого оборудования.
2. Цель выполнения работ, наименование разрабатываемого образца
2.1.
2.2.
Целью ОКР является разработка конструкции и изготовление опытного образца управляющего
аналитического модуля – модуля «Турбоком».
Модуль «Турбоком» входит в состав многокластерной нанотехнологической установки
(МКНТУ) изготовления микроструктур и наноструктур.
3. Состав изделия
3.1. Состав изделия представлен в Спецификации - Приложение № 1к настоящему ЧТЗ Приложение 1.10. к Договору № ___ от __.__.2012.
3.2. Требования назначения. Модуль «Турбоком» предназначен для управления модулями
МКНТУ на основе сбора и анализа телеметрической информации, архивации
телеметрической информации.
4.Технические требования к изделию
4.1. Основные характеристики. Модуль «Турбоком» должен состоять из следующих основных
частей:
• модуль представляет собой электронную аналогово-цифровую систему автоматического
управления МКНТУ, совмещённой с системами управления модулями МКНТУ по выделенной сети
на базе контролеров RS-485;
• комплект контроллеров RS-485 для организации ЛВС сбора данных и передачи команд;
• плата с видеопроцессором многоканального видеоввода для промышленного телевидения на 10
CCD-TV камер;
• комплект цветных CCD-TV камер для промышленного телевидения – 10 штук;
• комплект креплений CCD-TV камер к просмотровым окнам технологических и транспортных
модулей МКНТУ – 10 штук;
• ЖК-монитор 27 дюйма для отображения телеметрической, управляющей, телевизионной
информации;
• системное программное обеспечение, встраиваемое в программное обеспечение ЛВС МКНТУ –
драйверы контроллеров RS-485 и плат с видеопроцессором многоканального видеоввода для
промышленного телевидения, библиотеки функций языка C (Си) для разработки прикладного
программного обеспечения;
• прикладное программное обеспечение для управления модулями МКНТУ разрабатывается
Заказчиком за свой счёт;
• электронная аналого-цифровая система управления должна содержать в своём составе источник
бесперебойного питания (ИБП), для контроллера и монитора;
• 19-ти дюймовая стойка для электронной аналого-цифровой системы управления модулем, которая
может располагаться в пространстве под столешницей или может быть объединена со стойками
других модулей.
108
4.2. Технические показатели назначения
Таблица 1.
№
Название параметра
Значения параметра
1.
Потребляемая мощность, менее
500 Вт
2.
Энергопитание
сеть однофазного переменного тока
2.1.
напряжение
~220 В
2.2.
частота
50 Гц
3.
Габариты «x×y»
~ 900×900 мм2 *
4.
Вес
100 кг
*
Технические характеристики по согласованию сторон уточняются в процессе разработки.
4.3. Функциональные требования
Модуль «Турбоком» это самостоятельная автоматизированная установка с системой
микропроцессорного управления, решающая свою специализированную задачу.
Модуль «Турбоком» представляет собой микропроцессорную систему управления на базе
промышленных встраиваемых компьютеров. Программное обеспечение должно предусматривать
возможность перепрограммирования и запоминания новых параметров процесса. Обеспечивается
вывод на экран управляющего компьютера:
• диагностику состояния систем модуля;
• вывод сообщений о неисправностях.
Все контроллеры, блоки питания и управляющий компьютер модуля «Турбоком» необходимо
разместить в одной стойке.
Техническая документация на модуль «Турбоком» должна включать в себя инструкции по
эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению установки.
Упаковка модуля «Турбоком» должна обеспечивать его сохранность при транспортировке.
5. Требования к комплектующим изделиям
При разработке модуля «Турбоком» должны использоваться
комплектующие, которые могут быть замены при выходе из строя.
стандартные
6. Требования защиты конфиденциальность всей информации
Стороны настоящего Договора обязуются сохранять конфиденциальность всей
информации, которая становится доступной Сторонам в процессе исполнения данного
Договора, и которая считается конфиденциальной хотя бы одной из Сторон.
7. Этапы выполнения работ
7.1. Выполнение этапов работ должно проводиться согласно календарному плану на
выполнение работ.
7.2. Календарный план выполнения работ представлен в таблице 2.
109
№
1.
2.
3.
Название этапа
Разработка модуля «Турбоком» и ознакомление заказчика с
конструкторской и программной документацией.
Производство и поставка модуля «Турбоком» заказчику и его
настройка.
Гарантийное обслуживание модуля «Турбоком»
Таблица 2.
Сроки
выполнения
01.2023,
08.2023.
01.2023,
11.2023.
12.2023,
12.2027.
8. Порядок выполнения и приемки этапов работ
8.1. Выполнение работ осуществляется в соответствии с требованиями утвержденного ЧТЗ
на выполнение работы и соответствующим Договором № ___ от __.__.2012..
8.2. Техническая документация на модуль «Турбоком» оформляется в соответствии с
ГОСТ Р 7.32—2003, ЕСКД, ЕСПД, ЕСТД.
8.3. Исполнитель представляет Заказчику при приемке сопроводительное письмо с актом
сдачи-приемки работ с приложением документов, подтверждающих выполнение работ
(этапов) – Товарную накладную ТОРГ-12.
8.4. Настоящее ЧТЗ на разработку модуля «Турбоком» может дополняться и
корректироваться в процессе разработки согласно ГОСТ РВ 15.201-2003 по взаимному
согласованию сторон, путем подписания дополнительных соглашений к Договору № ___
от __.__.2012.
8.5. На этапе разработки КД Заказчику предъявляется Акт выполнения конструкторских
работ и чертежи общих видов.
8.6. Поставка изготовленного модуля, его наладка и сдача на соответствие требованиям ТЗ
осуществляется на территории Заказчика.
От Исполнителя:
От Заказчика:
Заместитель Генерального директора
Исполнителя
Начальник подразделения Заказчика
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Ответственный исполнитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Научный руководитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
110
Приложение № 1 к ЧТЗ
СПЕЦИФИКАЦИЯ
на оборудование поставляемое по ОКР:
«Разработка конструкции и изготовление опытного образца
управляющего аналитического модуля».
Шифр «Турбоком»
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Наименование
Электронная аналогово-цифровая система управления на основе
промышленного компьютера iRobo с встроенной платой многоканального
интерфейса RS-485
Плата с видеопроцессором многоканального видеоввода для промышленного
телевидения на 10 CCD-TV камер
Комплект цветных CCD-TV камер для промышленного телевидения – 10
штук
Комплект креплений CCD-TV камер к просмотровым окнам технологических
и транспортных модулей МКНТУ – 10 штук
Системное программное обеспечение, встраиваемое
в программное обеспечение ЛВС МКНТУ
ЖК-монитор 27 дюйма для отображения телеметрической, управляющей,
телевизионной информации
Клавиатура
Манипулятор «мышь»
Источник бесперебойного питания (ИПБ)
19-ти дюймовая стойка для размещения электронной аналогово-цифровой
системы управления и ИБП
111
Количество
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Приложение № 1.11.
к Договору № ___ от __.__.2022 г.
СОГЛАСОВАНО
УТВЕРЖДАЮ
От Исполнителя
От Заказчика
______________ X.X.Xxxxxxx
______________ Y.Y.Yyyyyyyy
«____»____________ 2022 г.
«____»___________ 2022 г.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на поставку и ввод в эксплуатацию оборудования
автоматизированного комплекса моделирования и управления (АКМУ)
Шифр «АКМУ»
Москва, 2022 год.
112
1. Наименование, шифр, основание, заказчик, исполнитель, сроки выполнения
1.7. Наименование – работы по поставке и вводу в эксплуатацию оборудования
автоматизированного комплекса моделирования и управления (АКМУ).
1.8. Основанием для выполнения работ является Договор №_______ от __.__.2022.
1.9. Шифр – «АКМУ».
1.10. Заказчик (Покупатель): _______________________________________________
___________________________________________________________________.
1.11. Исполнитель (Продавец): ______________________________________________
___________________________________________________________________.
1.12. Сроки исполнения определяются настоящим техническим заданием, включая
гарантийные сроки обслуживания поставляемого оборудования.
2. Цель выполнения работ, наименование разрабатываемого образца
2.1. Целью выполнения работ является создание и поставка Заказчику автоматизированного
комплекса моделирования и управления (АКМУ) на основе кластера каскадируемого
многопроцессорного суперкомпьютера.
2.2. Наименование разрабатываемого образца – автоматизированный комплекс
моделирования и управления (АКМУ).
3. Технические требования к изделию
3.1. Состав изделия представлен в Спецификации №1 Приложения №1 к Договору
№_______ от __.__.2022.
3.2. Требования назначения
3.2.1. АКМУ предназначен для обеспечения массивно (на сотнях процессорных ядер)
параллельных
расчётов
электрофизических,
электрохимических,
квантовомеханических,
термодинамических,
топологических
параметров
и
характеристик наноэлементов, функциональных наносистем и цифровых наносхем на
основе численного решения уравнений математической физики (дифференциальных
уравнений в частных производных) и имитационного моделирования на основе методов
клеточных автоматов, генетических алгоритмов, адаптивно обучаемых и
самообучающихся многослойных нейронных сетей, Монте-Карло, стохастических
дифференциальных уравнений.
3.2.2. Пиковая производительность АКМУ на основе гибридного кластера с применением
GPU (NVIDIA Tesla) в качестве основных вычислителей не менее 8 TFLOPs.
3.2.3. По возможности восстановления работоспособности АКМУ должен относиться к
восстанавливаемому типу изделий.
3.3. Требования к эксплуатации, хранению, удобству технического обслуживания и
ремонта
3.3.1. В эксплуатации АКМУ возможны следующие этапы:
• хранение в заводской упаковке в соответствии с требованиями пунктом 3.3.3
настоящего ТЗ;
• применение по назначению.
3.3.2. Нормальными условиями эксплуатации товара являются:
• температура окружающей среды: 10—35С;
113
• относительная влажность воздуха: 40—80%% при температуре окружающей среды
25С;
• атмосферное давление: 84—107 кПа (630—800 мм.рт.ст.);
• электропитание: однофазная электросеть переменного тока с заземленной нейтралью
напряжением 187—240В, частотой 49—51 Гц.
3.4. Требования транспортабельности
3.4.1. АКМУ должен сохранять технические характеристики после транспортирования в
упаковке завода-изготовителя любым видом транспорта со скоростями,
предусмотренными для каждого вида транспорта, в составе изделия со скоростями,
предусмотренными для транспортирования изделия на любые расстояния.
3.4.2. Разработка АКМУ должна осуществляться с учетом использования типовых
стандартных унифицированных электронных комплектующих, разъёмов, корпусов.
3.5. Конструктивные требования
3.5.1. Габаритные размеры АКМУ должны быть ограничены шкафом 33U: 1535×800×800 мм3
(В×Ш×Г).
3.5.2. Масса АКМУ должна быть не более 300 кг.
3.5.3. При разработке АКМУ должны быть заложены конструктивные решения,
допускающие наращивание вычислительной мощности сервера путём добавления
дополнительных модулей GPU Tesla S1070 (1U) до 3—4 модулей.
3.5.4. Общее управление работой кластера возложено на сервер кластера.
3.5.5. Серверы управления узлами GPU Tesla S1070 (1U) исполняют роль кэширующих
устройств и представляют собой 2-х процессорные многоядерные системы,
оборудованные 2 контроллерами PCI-Express×16 G2 для обеспечения высокой
пропускной способности.
3.5.6. Узел GPU выполнен в конструктиве 1U и имеет 4 независимых GPU вычислителя, 16GB
RAM, 2 скоростных канала для подключения к серверу управления узлом GPU Tesla
S1070 (1U).
3.5.7. Сети передачи данных и управления построены на базе протокола TCP на основе Gigabit
Ethernet.
3.5.8. При разработке АКМУ должны быть заложены конструктивные решения,
допускающие наращивание мощности электропотребления дополнительными
модулями GPU Tesla S1070 (1U), путём добавления дополнительных ИБП APC SmartUPS 3000 VA RackMount SUA3000RMI2U.
3.5.9. Монитор, клавиатура, манипулятор мышь размещаются на отдельном столе и
подключаются к серверу кластера с помощью удлинённых кабелей (3—5 м).
4. Требования к видам обеспечения
4.1. Установленное программное обеспечение АКМУ должно обеспечивать сетевое
подключение (Gigabit Ethernet) сервера кластера к серверам управления узлами GPU
Tesla S1070 (1U) по модели «клиент-сервер» для выполнения следующих операций:
4.1.1. Пересылка исходных данных с управляющего сервера кластера на серверы управления
узлами GPU Tesla S1070 (1U) для выполнения численных расчётов с использованием
параллельных алгоритмов.
4.1.1. Пересылка результатов численных расчётов с серверов управления узлами GPU Tesla
S1070 (1U) на сервера кластера для визуализации, архивации, передачи по ЛВС.
114
4.1.2. Эмуляция многопроцессорной многоядерной архитектуры процессоров NVIDIA Tesla
GPU на сервере кластера.
4.1.3. Подключение сервера кластера к серверам управления узлами GPU Tesla S1070 (1U)
(клиент-сервер) должно быть выполнено в двух вариантах:
• Гомогенная сеть: сервера кластера (клиент) Linux – серверы управления узлами
GPU Tesla S1070 (1U) (сервер) Linux.
• Гетерогенная сеть: сервера кластера (клиент) Microsoft Windows XP/Vista/7 –
серверы управления узлами GPU Tesla S1070 (1U) (сервер) Linux.
4.1.4. Сервер кластера обеспечивает возможность разработки специального программного
обеспечения на базе языка C и функций библиотек CUDA для массивно параллельных
численных решений уравнений математической физики и имитационного
моделирования. Под управлением ОС Microsoft Windows XP/10 для разработки
специального программного обеспечения используется компилятор Microsoft Visual
C/C++ v.6.0—8.0. Под управлением ОС для разработки специального программного
обеспечения используется компилятор GCC.
4.1.5. Сервер кластера обеспечивает 2D/3D визуализацию результатов вычислений на базе
языка C и функций GDI API (Graphic Device Interface Applied Programming Interface) и
функций библиотек OpenGL с расширениями для графических процессоров фирмы
NVIDIA для 3D визуализации, в том числе в режиме STEREO.
4.1.6. Для визуализации используется FullHD ЖК-монитор 24—33 дюйма.
4.1.7. ИПБ APC Smart-UPS 3000 VA RackMount SUA3000RMI2U через шину USB
подключается к серверу кластера и к серверам управления узлами GPU Tesla S1070
(1U), на которых инсталлируется штатное программное обеспечение ИБП для
инициализации процедуры сохранения данных при пропадании электропитания на
длительный срок и отмены этой процедуры при появлении электропитания.
5. Требования к комплектующим изделиям
5.1. При разработке АКМУ должны использоваться стандартные комплектующие, которые
могут быть замены при выходе из строя.
6. Требования защиты конфиденциальность всей информации
6.1. Стороны настоящего Договора обязуются сохранять конфиденциальность всей
информации, которая становится доступной Сторонам в процессе исполнения данного
Договора, и которая считается конфиденциальной хотя бы одной из Сторон.
7. Этапы выполнения работ
7.3. Выполнение этапов работ должно проводиться согласно календарному плану на
выполнение работ.
7.4. Календарный план выполнения работ представлен в таблице 2.
Таблица 2.
№
1.
2.
Название этапа
Производство оборудования, указанного в Спецификации №1
Приложения №1 Договору №_______ от __.__.2022 и его настройка на
территории поставщика.
Поставка оборудования, указанного в Спецификации №1 Приложения
№1 Договору №_______ от __.__.2022 заказчику.
115
Сроки
выполнения
Февраль 2022
Март 2022
3.
Гарантийное обслуживание поставленного оборудования в соответствии со
спецификацией №1 Приложения №1 Договору №_______ от __.__.2010.
Март 2022-2027
годы.
8. Порядок выполнения и приемки этапов работ
8.13. Выполнение работ осуществляется в соответствии с требованиями утвержденного ТЗ на
выполнение работ и соответствующими договорами-поставки.
8.14. Исполнитель представляет Заказчику при приемке сопроводительное письмо с актом
сдачи-приемки работ с приложением документов, подтверждающих выполнение работ
(этапов) – Товарную накладную ТОРГ-12.
Настоящее ТЗ на разработку АКМУ может дополняться и корректироваться в процессе
разработки согласно ГОСТ РВ 15.201-2003 по взаимному согласованию сторон, путем
подписания дополнительных соглашений к Договору №_______ от __.__.2022.
От Исполнителя:
От Заказчика:
Заместитель Генерального директора
Исполнителя
Начальник подразделения Заказчика
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Ответственный исполнитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
Научный руководитель ОКР
________________ Z.Z.Zzzzzzz
«___» _________ 2022 г.
116
0.3.3. НАПРАВЛЕНИЯ НОВЫХ РАБОТ,
РАЗВИТИЕ ОТКРЫТОЙ АРХИТЕКТУРЫ МКНТУ
в 2022—2025 гг. (27.01.2011)
1.
Вычислительный
модуль
«Суперкомпьютер»
–
наращивание
вычислительной мощности суперкомпьютера:
• Tesla S1070 (4×GPU, производительность 4 TFlops) – 1—3 штуки:
дополнительные вычислительные модули для массивно параллельных
вычислений;
• Super X8DAH+ (2×CPU Xeon Processor E55xx, RAM 72GB) – 2 штуки:
дополнительные загрузочные серверы для обслуживания массивно
параллельных вычислений;
• дополнение загрузочных серверов: 24-дюймовые ЖК-дисплеи NEC,
клавиатура + мышь – 2 штуки;
• 3D визуализация на основе стереоочков и т.п. устройств;
• дополнение загрузочных серверов: HDD (SAS, SATA);
• дополнение загрузочных серверов: DVD-RW – 3 штуки.
• абонентские пункты: ПЭВМ на базе 64-х разрядных процессоров с
системой команд AMD64 она же Intel EM64T (Intel Xeon E5520), RAM
16—72 GB, операционная система Red Hat Enterprise Linux 5.5/6.0,
графическая оконная оболочка GNOME, подключённые к
суперкомпьютеру по ЛВС Ethernet – 2—4 штуки.
ОАО «Арбайте», Москва. www.arbyte.ru
2.
Технологический модуль для электронно-лучевой литографии (EBL) «СЭЛмикролитография» – необходим для формирования субмикронной 2D
топологии контактных площадок, линков к наносхемам и наносистемам,
2D/3D массивов наноантенн и т.п. на основе электронорезиста. ФГУП
«ЭЗАН», Черноголовка. www.ezan.ac.ru
Технологический модуль для литографии фокусированными ионными
пучками (FIB) «ФИП-микролитография» – необходим для формирования
субмикронной 2D топологии контактных площадок, линков к наносхемам
и наносистемам, 2D/3D массивов наноантенн и т.п. без электронорезиста.
ФГУП «ЭЗАН», Черноголовка. www.ezan.ac.ru
Аналитический модуль для колонны сканирующего электронного
микроскопа (SEM) и колонны фокусированных ионных пучков (FIB) «СЭМФИП-аналитика» – необходим для широкозонного исследования
подложек с образцами. Сканирующий туннельный микроскоп (SPM)
модуля «СТМ-нанолитография» даёт изображение с предельно высоким
субатомным разрешением, но на очень малой площади. В дополнение к
3.
4.
117
5.
6.
7.
8.
9.
10.
SPM необходимы SEM и FIB, которые дают изображения с меньшим
разрешением, но на гораздо большей площади. ФГУП «ЭЗАН»,
Черноголовка. www.ezan.ac.ru
Транспортный модуль «РРЦ» №3 – необходим для подключения новых
модулей. ОАО «НИИТМ», Зеленоград. www.niitm.ru
Транспортный модуль «Переходник» №2 – необходим для подключения
нового модуля «РРЦ» №3. ОАО «НИИТМ», Зеленоград. www.niitm.ru
Технологический модуль плазмохимической обработки «Микроплазма» –
доработка до полноформатного уровня с возможностью выполнять не
только операцию плазмохимического травления (PECVD), но и переносить
с помощью плазмы 2D изображение шаблона с микрометровым и
нанометровым масштабом на подложку. ООО «ВЭЛТ-Технология»,
Воронеж.
Технологический модуль нанесения и сушки электронорезиста
«Электронорезист» – доработка до уровня, позволяющего использовать
технологии на основе 3-х слойного электронорезиста. ООО «ВЭЛТТехнология», Воронеж.
Технологический модуль молекулярно-лучевой эпитаксии
«МЛЭ» –
необходим для выращивания гетероструктур и сверхрешёток A3B5, A2B6 и
наноприборов на их основе. ЗАО «Научное и технологическое
оборудование» (SemiTEq), Санкт-Петербург. www.semiteq.ru
Технологический модуль для формирования наноструктур на базе
источника экстремального ультрафиолетового излучения «ЭУФнанолитография» – необходим для нанолитографии с разрешением 0,01—
0,03 мкм = 10—30 нм. ГНЦ РФ ТРИНИТИ, Троицк, www.triniti.ru
118
0.4. Имеющийся научно-технический задел по ФЭП
на базе ректенн и РТД для выпрямления света
0.4.1. Проект ТЗ на ФЭП на базе 2D/3D массивов широкополосных
наноантенн с 2D ГК в качестве РТД для выпрямления света для генерации
электроэнергии
Приложение №1
к договору ОКР
«ФЭП_ректенна_2DГК»
от «__» ______ 2022 г. № ХХ/22
«УТВЕРЖДАЮ»
«СОГЛАСОВАНО»
_____________ Х.Х. Хххххххххх
______________ Н.Н. Нннннннн
«____»____________ 2022 г.
«____»____________ 2022 г.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на опытно-конструкторскую работу
«Разработка альтернативных источников энергии – ФЭП для БС
с КПД ориентировочно 40—60%% на базе ректенн (оптических
антенн) и плоских градиентных концентраторов (резонанснотуннельных выпрямляющих элементов)»
Шифр ОКР: «ФЭП_ректенна_2DГК»
2022 г.
119
СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
3
1 НАИМЕНОВАНИЕ, ШИФР ОКР, ОСНОВАНИЕ, ИСПОЛНИТЕЛЬ И
СРОКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ОКР…………………………………………………..
2 ЦЕЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ОКР, НАИМЕНОВАНИЕ И ИНДЕКС
ИЗДЕЛИЯ…………………………………………………………………………
2.1 Цель выполнения ОКР………………………………………………...
5
5
5
2.2 Задачи, решение которых обеспечивает достижение
поставленной цели…………………………………………………………
5
2.3 Наименование и индекс изделия……………………………………...
6
2.4 Назначение и область применения изделия…………………….........
6
3 ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИЗДЕЛИЮ……………….
7
3.1 Состав изделия…………………………………………………………
7
3.2 Требования назначения……………………………………………….
8
3.3 Требования радиоэлектронной защиты………………………………
9
3.4 Требования живучести и стойкости к внешним воздействиям…….
9
3.5 Требования надежности…………………………………………........
10
3.6 Требования эргономики, обитаемости и технической эстетики……
10
3.7 Требования к эксплуатации, хранению, удобству технического
обслуживания и ремонта…………………………………………………..
10
3.8 Требования транспортабельности…………………………………….
11
3.9 Требования безопасности……………………………………………..
11
3.10 Требования стандартизации, унификации и каталогизации………
11
3.11 Требования технологичности………………………………………..
12
3.12 Конструктивные требования………………………………………...
12
120
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ…………………………...
12
5 ТРЕБОВАНИЯ К ВИДАМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ………………………………..
12
5.1 Требования к метрологическому обеспечению……………………..
12
5.2 Требования к математическому,
программному и информационно-лингвистическому обеспечению…..
12
5.3 Требования к нормативно-техническому обеспечению……….........
12
5.4 Требования диагностическому обеспечению………………………..
12
5.5 Требования к техническому обеспечению…………………………..
13
6 ТРЕБОВАНИЯ К СЫРЬЮ, МАТЕРИАЛАМ И КИМП…………………….
13
7 ТРЕБОВАНИЯ К КОНСЕРВАЦИИ, УПАКОВКЕ И МАРКИРОВКЕ.........
13
8 ТРЕБОВАНИЯ К УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНЫМ СРЕДСТВАМ………….
13
9 СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ…………………………………………….
13
10 ТРЕБОВАНИЯ ЗАЩИТЫ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ТАЙНЫ ПРИ
ВЫПОЛНЕНИИ ОКР……………………………………………………………
13
11 ТРЕБОВАНИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕЖИМА СЕКРЕТНОСТИ……………
13
12 ТРЕБОВАНИЯ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ ИТР………………………………
13
13 ТРЕБОВАНИЯ К ПОРЯДКУ РАЗРАБОТКИ КОНСТРУКТОРСКОЙ
ДОКУМЕНТАЦИИ НА ВОЕННОЕ ВРЕМЯ……………………………..........
13
14 ЭТАПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ОКР………………………………………………
13
15 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ И ПРИЕМКИ ЭТАПОВ ОКР………………..
19
121
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АЦП
БС
БТВУ
БСД
БПЛА
В
ВИЭ
ГК
ГНС
ГАП
ГПС
ИК
ИТР
КА
ККА
КМОП
КПД
КРЭ
КУ
КФЭП
ЛА
МКНТУ
НТМК
НТС
НЭ
ОКР
ОЭС
РКД
РТД
СВЧ
СМКА
СПО
СУ
САПР
СОТР
СТМ
СЭС
ТЭГ
УФ
ЦАП
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
аналогово-цифровой преобразователь
батарея солнечная
бестранзисторные вычислительные устройства
беспилотный стратосферный дирижабль
беспилотный ЛА
видимый диапазон ЭМВ
возобновляемые источники энергии
градиентный концентратор
газонапускная система
гибкое автоматизированное производство – цифровая фабрика
гибкая производственная система – цифровая фабрика
инфракрасный диапазон ЭМВ
иностранная техническая разведка
космический аппарат
квантовый клеточный автомат
комплементарный металл-окисел-полупроводник
коэффициент полезного действия
квантовые размерные эффекты
контур управления
каскадный фотоэлектрический преобразователь
летательный аппарат
многокластерная нанотехнологическая установка
нанотехнологическая маршрутная карта
научно-технический совет
наноэлемент
опытно-конструкторская работа
орбитальная электростанция
рабочая конструкторская документация
резонансно-туннельный диод
сверхвысокая частота
сверхмалый космический аппарат
специальное программное обеспечение
система управления
система автоматизированного проектирования и разработки
система обеспечения теплового режима
сканирующий туннельный микроскоп
система энергоснабжения
термоэлектрический генератор
ультрафиолетовый диапазон ЭМВ
цифро-аналоговый преобразователь
122
ШПСБ
ШПФП
ФЭП
ЭМВ
–
–
–
–
широкополосная (мультиспектральная) солнечная батарея
широкополосный фотоприёмник
фотоэлектрический преобразователь
электромагнитные волны
– атомно-слоевое осаждение (Atom Layer Deposition)
– плазменная очистка (Plasma Cleaning)
– плазмой инициированное химическое осаждение из газовой
фазы
(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)
PE
– плазмохимическое травление (Plasma Etching)
EBL
– электроннолучевая литография (Electron Beam Lithography)
NLZCVD – нанолокальное зондовое химическое осаждение из газовой
фазы
(Nano Local Zond Chemical Vapor Deposition)
NLZPE
– нанолокальное зондовое плазмохимическое травление
(Nano Local Zond Plasma Etching)
SPS
– Space Power Satellite, Solar Power System
ALD
PC
PECVD
123
1 НАИМЕНОВАНИЕ, ШИФР ОКР, ОСНОВАНИЕ, ИСПОЛНИТЕЛЬ И
СРОКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ОКР
1.1. Наименование ОКР: «Разработка альтернативных источников энергии –
ФЭП для БС с КПД ориентировочно 40—60%% на базе ректенн (оптических
антенн) и плоских градиентных концентраторов (резонансно-туннельных
выпрямляющих элементов)».
1.2. Шифр ОКР: «ФЭП_ректенна_2DГК».
1.3. Основанием для выполнения работы является Государственный контракт от
хх.хх.2022 г. № хххххх/22 на реализацию
1.4. Заказчик ОКР:
____________________________________________
1.5. Исполнитель ОКР: ____________________________________________
1.6. Срок выполнения ОКР: январь 2022 – декабрь 2024 гг.
2 ЦЕЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ОКР, НАИМЕНОВАНИЕ И ИНДЕКС ИЗДЕЛИЯ
2.1. Цель выполнения ОКР
Разработка технологий создания функциональных рядов базовых
наноструктур ФЭП и ТЭГ на основе 2D/3D матриц ректенн и 2D
градиентных концентраторов (2D ГК), отработка экспериментальных
образцов, для создания:
2.1.1. широкополосных фотоприёмников (ШПФП) для радиотехнического
детектирования электромагнитных волн оптического диапазона (УФ, В,
ИК: λ=0,1—30,0 мкм);
2.1.2. широкополосных (мультиспектральных) солнечных батарей (ШПСБ) для
радиотехнического детектирования электромагнитных волн оптического
диапазона (УФ, В, ИК: λ=0,1—30,0 мкм);
2.1.3. термоэлектрических генераторов (ТЭГ) вторичного электричества за счёт
утилизации паразитного тепла в составе системы обеспечения теплового
режима (СОТР) и системы энергоснабжения (СЭС) на борту КА и
сверхмалого КА (СМКА)
2.2. Задачи, решение которых обеспечивает достижение поставленной цели.
2.2.1. Оптимизация 2D формы «остриё—антиостриё» для максимального
повышения разности вероятности туннелирования электронов из острия в
антиостриё и из антиострия в остриё.
2.2.2. Разработка 2D/3D топологий типа нанопроводник на изоляторе, в том числе
фрактальных, реализующих логопериодические полуволновые и
спиральные антенны с 2D ГК в качестве выпрямительного (резонанснотуннельного диодного) элемента (оптических вибраторов) для
124
радиотехнического детектирования электромагнитных волн (ЭМВ)
оптического диапазона (УФ, В, ИК: λ=0,1—30,0 мкм) для ШПФП и ШПСБ.
2.2.3. Разработка фрагмента САПР НЭ (наноэлементов) для расчёта и
оптимизации формы 2D ГК «остриё—антиостриё» и 2D/3D топологий типа
нанопроводник на изоляторе, в том числе фрактальных, реализующих
логопериодические полуволновые и спиральные антенны с 2D ГК для
ШПФП и ШПСБ.
2.2.4. Разработка фрагмента САПР НЭ (наноэлементов) для расчёта и
оптимизации формы 2D ГК «остриё—антиостриё» и 2D/3D топологий типа
нанопроводник на изоляторе, в том числе фрактальных, реализующих ТЭГ
генерации и передачи вторичного электричества в СЭС за счёт утилизации
паразитного тепла в СОТР на борту КА и сверхмалого КА (СМКА).
2.3 Наименование и индекс изделия
2.3.1 Наименование изделия – «ФЭП для БС с КПД ориентировочно 40—60%%
на базе ректенн (оптических антенн) и плоских градиентных
концентраторов (резонансно-туннельных выпрямляющих элементов)».
2.3.2 Индекс изделия – устанавливается при разработке конструкторской
документации.
2.4 Назначение и область применения изделия – ФЭП и ТЭГ на базе 2D/3D
матриц ректенн (оптических антенн) и 2D ГК предназначены для
наносистем и наносхем для использования в:
• СЭС КА.
• СЭС сверхмалых КА (СМКА).
• СЭС орбитальных станций.
• СЭС посадочных платформ (десантных модулей), луноходов, марсоходов,
научно-исследовательских зондов и долговременных сооружений на Луне,
Марсе, других изучаемых планетах и астероидах.
• Орбитальные электростанции для генерации энергии в космосе и передачи
в виде лазерного или СВЧ луча на Землю – Space Power Satellite, Solar Power
System (SPS).
• Наземные СЭС – станции приёма и преобразования в электричество
лазерного или СВЧ луча от орбитальной электростанции (ОЭС).
• СЭС атмосферных спутников – высотных стратосферных беспилотных ЛА:
БПЛА, электрокоптеров, беспилотных стратосферных дирижаблей (БСД)
барражирующих более 30 суток.
• СЭС в наземной альтернативной энергетике, которая за счёт КПД 40—
60%% и более не будет нуждаться в государственных дотациях и льготах,
как это происходит с современными обычными ФЭП на базе pn-переходов
с КПД меньше 10—30%%. Появится возможность зарабатывать «зелёные
125
сертификаты» для развития возобновляемых источников энергии (ВИЭ) на
базе законодательства об обращении «зелёных сертификатов» —
документов,
подтверждающих
использование
электроэнергии,
сгенерированной «чистыми источниками».
• СЭС на базе полупрозрачных БС, которые формируются на стёклах окон и
на строительных конструкциях зданий для энергообеспечения
оборудования этих зданий.
Переход ФЭП и ТЭГ на 2D/3D матрицы ректенн и 2D ГК позволит:
2.4.1 повысить ширину полосы частот электромагнитных волн (ЭМВ) ν=1010—
3×1015 Гц, на которых выполняется преобразование энергии ЭМВ и
генерация электричества за счёт использования радиотехнического
принципа детектирования ЭМВ и применения 2D ГК в качестве
выпрямительных резонансно-туннельных диодов (РТД), способных
выполнять выпрямление (конверсию) антенных токов, которые
индуцируются в металлических полуволновых наноантеннах ЭМВ
оптического диапазона (УФ, В, ИК) с длинами волн λ=0,1—30,0 мкм;
2.4.2 снизить массогабаритные характеристики до m≈0,5 г/Вт за счёт более
плотного использования площади и многослойного размещения 2D/3D
интегральных наноструктур ФЭП и ТЭГ на базе 2D/3D матриц ректенн и
2D ГК по сравнению с батареями солнечными (БС) на основе каскадных
фотоэлектрических преобразователей (КФЭП) на базе гетероструктур с
pn-переходами;
2.4.3 повысить КПД генерации электроэнергии до значений η≈40%—60% за
счёт использования принципа радиотехнического детектирования ЭМВ
оптического диапазона – «выпрямление света» с помощью 2D/3D
интегральных наноструктур 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК,
используемых в качестве выпрямительных РТД, которые выполняют
конверсию наведённых ЭМВ электрических колебаний в постоянный
электрический ток.
3 ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИЗДЕЛИЮ
3.1 Состав изделия
3.1.1 Экспериментальный образец базовой наносистемы ФЭП на базе 2D/3D
матриц ректенн и 2D ГК в качестве выпрямительных РТД.
3.1.2 Экспериментальный
образец
многокластерного
модульного
технологического оборудования – МКНТУ (ГПС – гибкая
производственная система – цифровая фабрика):
126
• Модули для плазмохимических технологий: очистка подложки,
нанесение проводящих и изолирующих базовых и защитных
диэлектрических плёнок с помощью плазменной очистки, плазменного
травления, плазмой инициированного химического осаждения из
газовой фазы – (PC, PE, PECVD).
• Модули вакуумной транспортно-складской системы с внутренним
роботом-манипулятором для перемещения обрабатываемых подложек в
чистой среде вакуума и/или инертных технологических газов (аргон –
Ar, азот – N).
• Модуль для атомно-слоевого осаждения (ALD) для осаждения слоёв
толщиной 10—200 атомов.
• Модуль для микролитографии на основе зондовой электроннолучевой
микролитографии (EBL) для формирования микроэлектронных
контактных площадок и линков к наносистемам и наносхемам.
• Модуль для СТМ-нанолитографии: формирование наноразмерных
топологий наноэлементов наносистем и наносхем с помощью
нанолокального зондового химического осаждения из газовой фазы
(NLZCVD) и нанолокального зондового плазмохимического травления
(NLZPE).
• Модули многопроцессорной СуперЭВМ и Турбоком для сквозного
моделирования
и
проектирования
наносхем,
генерации
нанотехнологической маршрутной карты (НТМК) для автоматического
изготовления в режиме ГАП и ГПС экспериментальных образцов
функциональных рядов базовых наноструктур ФЭП и ТЭГ на базе
2D/3D матриц ректенн и 2D ГК и функциональных наносистем на их
основе (ШПФП, ШПСБ, ТЭГ) на МКНТУ.
3.2 Требования назначения
3.2.1 Базовые наноструктуры наносистем ФЭП на базе 2D/3D матриц ректенн и
2D ГК в качестве выпрямительных РТД:
• 2D топология ГК, оптимизированная для максимального повышения
разности вероятности туннелирования электронов из острия в
антиостриё и из антиострия в остриё;
• 2D/3D топологии типа нанопроводник на изоляторе, в том числе
фрактальные, реализующие логопериодические полуволновые и
спиральные антенны с 2D ГК в качестве выпрямляющего РТД
(оптических вибраторов) для радиотехнического детектирования
электромагнитных волн оптического диапазона (УФ, В, ИК: 0,1—30,0
мкм) и конверсии наведённых ЭМВ электрических колебаний в
постоянный электрический ток.
127
3.2.2 Технологии (групповые и нанолокальные) изготовления наносистемы ФЭП
на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК на МКНТУ:
• плазменная очистка подложек (PC);
• нанесение проводящих и изолирующих базовых и защитных
диэлектрических плёнок с помощью плазмой инициированного
химического осаждения из газовой фазы (PECVD);
• атомно-слоевое осаждение (ALD) для формирования слоёв толщиной в
10—20 атомов;
• микролитография на основе электроннолучевой литографии (EBL) или
проекционной фотолитографии для формирования масок с 2D
топологией микроэлектронных контактных площадок и линков к
наносистемам и наносхемам;
• плазмохимическое травление (PE) через маску или для стравливания
остатков маски, сформированной из полимерного электронорезиста;
• нанолитография на основе нанолокального зондового химического
осаждения из газовой фазы (NLZCVD) и нанолокального зондового
плазмохимического
травления
(NLZPE)
для
формирования
наноструктур – наноразмерных 2D топологий наносхем и наносистем.
3.2.3 Экспериментальный базовый образец наносистемы ФЭП на базе 2D/3D
матриц ректенн и 2D ГК с характеристиками:
• диапазон принимаемого оптического излучения ШПФП и ШПСБ:
λ=0,3—1,5 мкм;
• градиент температур для ТЭГ на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК:
не хуже 0,1 градуса;
• генерации электроэнергии ШПСБ с КПД η≈40%—60%;
• генерации электроэнергии ТЭГ на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК
с КПД η≈40%—60%;
• удельной мощностью ТЭГ на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК
P≈400—600 Вт/м2,
• удельной массой к единице мощности ТЭГ на базе 2D/3D матриц
ректенн и 2D ГК m≈0,5 г/Вт.
• энергоотдача ШПСБ на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК: до 400—
600 Вт/м2.
3.3 Требования радиоэлектронной защиты
3.3.1 Технические средства, выбираемые при создании наносистем ФЭП на базе
2D/3D матриц ректенн и 2D ГК должны отвечать требованиям по
электромагнитной совместимости (ЭМС) и помехозащищенности
приведенным в ГОСТ 19542—83, ГОСТ Р 50628—2000, а также в
128
требованиях Госкомсвязи России «Автоматизированные системы
управления аппаратурой электросвязи», 1998 г. Уровень индустриальных
помех, создаваемых при работе оборудования нанокомпилятора (САПР
НЭ), не должен превышать значений, установленных ГОСТ 21552—84
(п.1.5.11).
3.4 Требования живучести и стойкости к внешним воздействиям
Наносистемы ФЭП на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК, должны надежно
функционировать в режиме размещения на КА и СМКА, обеспечивать
выполнение всех режимов работы и сохранять работоспособность в условиях их
применения, соответствующих климатическому исполнению и категории У1
(У2) при:
3.4.1 допускается эксплуатация в вакууме – до 1,33×10-4 Па;
3.4.2 рабочий диапазон температур – от – 40ºС до + 85ºС;
3.4.3 относительной влажности воздуха до 98% при температуре +25°С;
3.4.4 вибрационные нагрузки:
• диапазон частот: 5,0÷2000,0 Гц;
• максимальное ускорение: 10 g;
3.4.5 многократные ударные нагрузки:
• максимальное ускорение: 5 g;
• длительность удара: 2—10 мс;
3.4.6 одиночные ударные нагрузки:
• максимальное ускорение: 150 g;
• длительность удара: 0,3—1,0 мс.
3.5 Требования надежности
3.5.1 Разработанный экспериментальный образец наносистем ФЭП на базе
2D/3D матриц ректенн и 2D ГК должен обеспечивать наработку на отказ не
менее – 105 часов.
3.5.2 Аварийные ситуации, по которым регламентируются требования к
показателям надежности наносистем ФЭП на базе 2D/3D матриц ректенн и
2D ГК:
• отказ в результате сбоя или выхода из строя его технических средств;
• отказ в результате ошибки в работе персонала.
3.5.3 Для достижения указанных требований в ходе проектирования наносистем
ФЭП на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК разрабатывается программа
обеспечения надежности в соответствии с требованиями Положения РК98-КТ.
3.6 Требования эргономики, обитаемости и технической эстетики
129
3.6.1 Технические средства наносистем ФЭП на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D
ГК должны соответствовать ГОСТ 27201—87.
3.7 Требования к эксплуатации, хранению, удобству технического
обслуживания и ремонта
3.7.1. Эксплуатационная
документация
должна
соответствовать
ГОСТ РВ 20.57.301—98, ГОСТ В 20.39.304-98, ГОСТ В 20.39.305—98.
3.7.2. Хранение изделий должно производиться по ГОСТ В 9.003—72, а именно:
3.7.2.1. В упаковке предприятия – изготовителя в отапливаемом хранилище или
хранилище с кондиционированным воздухом при:
• температуре воздуха от +5ºС до +40 ºС;
• относительной влажности воздуха 80% при +25ºС и ниже без
конденсации влаги;
3.7.2.2. В аппаратуре в составе объектов или комплекте ЗИП во всех местах
хранения аппаратуры.
3.7.3. Наносистемы ФЭП на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК не должны
требовать технического обслуживания, регламентных проверок и ремонта
в течение всего срока эксплуатации и хранения.
3.8 Требования транспортабельности
3.8.1. Изделия технических средств наносистем ФЭП на базе 2D/3D матриц
ректенн и 2D ГК должно обеспечивать возможность транспортирования в
заводской транспортной таре предприятия – изготовителя любым видом
транспорта со скоростями, предусмотренными для каждого вида
транспорта на любые расстояния.
3.9 Требования безопасности
3.9.1 Конструкция технических средств наносистем ФЭП на базе 2D/3D матриц
ректенн и 2D ГК должна обеспечивать безопасность обслуживающего
персонала при эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте с
учетом требований ГОСТ РВ20.39.309-98 (раздел 18), ГОСТ 21552-84,
ГОСТ 25861-83. При необходимости на видных местах технических
средств должны быть нанесены предупреждающие знаки для обеспечения
безопасности персонала.
3.9.2 Электробезопасность
должна
соответствовать
требованиям
ГОСТ 12.1.030-81, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.007.0-75 и
ГОСТ
12.2.007.13-2000.
3.9.3 Силовая и информационная кабельные системы должны быть
спроектированы
в
соответствии
с
«Правилами
устройства
электроустановок» (ПУЭ) изд.6-е, 1998 г.
130
3.9.4 Покупные технические средства должны отвечать действующей в России
системе государственных стандартов безопасности труда и иметь
сертификаты по электробезопасности и по электромагнитной
безопасности.
3.9.5 Эксплуатационная документация должна включать раздел по обеспечению
электробезопасности при монтаже, наладке и применению по целевому
назначению.
3.10 Требования стандартизации, унификации и каталогизации
3.10.1 Требования стандартизации и унификации
3.10.1.1 Наносистемы ФЭП на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК должны быть
построены на основе максимального использования унифицированных
технических
решений,
сертифицированных
технологий
и
сертифицированных элементов, включаемых в экспериментальный
образец наносистемы ФЭП на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК.
3.10.1.2 Должна быть обеспечена возможность тиражирования типовых
проектных решений без дополнительного проектирования путем
изменения настроек используемых средств, сокращения их
номенклатуры и состава, а также за счет адаптации программного
обеспечения и состава используемых программных и информационных
ресурсов.
3.10.1.3 Разработка специального программного обеспечения должна
базироваться на принципах взаимосвязи открытых систем
(рекомендации ИСО/МЭК, а также ГОСТ Р группы 35.100) с
возможностью изменения состава программного и информационного
обеспечения, включения новых и исключения морально и физически
устаревших
и
потерявших
актуальность
программных
и
информационных средств.
3.10.2 Требования каталогизации
Не предъявляются.
3.11 Требования технологичности
Не предъявляются.
3.12 Конструктивные требования
Технические средства наносистем ФЭП на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК
должны предусматривать возможность проектирования и управления
изготовлением наноэлементов, наносистем и наносхем для функционирования
на борту КА и СМКА.
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Цена ОКР определяется пунктом 4 договора на создание научно-технической
продукции.
131
Использование научно-технического задела, полученного в процессе
выполнения работы, в интересах сторонних организаций допускается с
письменного разрешения и на условиях Федерального космического агентства.
5 ТРЕБОВАНИЯ К ВИДАМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
5.1 Требования к метрологическому обеспечению
Не предъявляются.
5.2 Требования к математическому, программному и информационнолингвистическому обеспечению
5.2.1 Математическое, программное и информационно-лингвистическое
обеспечение должно обеспечивать решение наносистемами ФЭП на базе
2D/3D матриц ректенн и 2D ГК задач, предусмотренных требованиями по
назначению.
5.2.2 Состав
математического,
программного
и
информационнолингвистического обеспечения уточняется на этапе проектирования
наносистем ФЭП на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК.
5.3 Требования к нормативно-техническому обеспечению
При организации и планировании работ по выполнению ОКР и созданию
наносистем ФЭП на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК необходимо
руководствоваться требованиями Положения РК-98-КТ, а также нормативнотехнических документов приведенных по тексту настоящего ТЗ.
5.4 Требования к диагностическому обеспечению
Не предъявляются.
5.5 Требования к техническому обеспечению
5.5.1 Комплекс технических средств наносистем ФЭП на базе 2D/3D матриц
ректенн и 2D ГК приобретается Исполнителем и должен включать
оборудование, необходимое для реализации его функций, включая
возможность установки требуемого программного и информационного
обеспечения.
5.5.2 При выборе конкретных технических средств должны быть соблюдены
принципы:
• технологической независимости;
• унификации и стандартизации;
• возможности наращивания производительных мощностей.
5.5.3 Состав и структура комплекса технических средств разрабатывается на
этапе проектирования наносистем ФЭП на базе 2D/3D матриц ректенн и
2D ГК.
132
6 ТРЕБОВАНИЯ К СЫРЬЮ, МАТЕРИАЛАМ И КИМП
Не предъявляются.
7 ТРЕБОВАНИЯ К КОНСЕРВАЦИИ, УПАКОВКЕ И МАРКИРОВКЕ
Не предъявляются.
8 ТРЕБОВАНИЯ К УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНЫМ СРЕДСТВАМ
Не предъявляются.
9 СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
Не предъявляются.
10 ТРЕБОВАНИЯ ЗАЩИТЫ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ТАЙНЫ ПРИ
ВЫПОЛНЕНИИ ОКР
Не предъявляются.
11 ТРЕБОВАНИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕЖИМА СЕКРЕТНОСТИ
Не предъявляются.
12 ТРЕБОВАНИЯ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ ИТР
Не предъявляются.
13 ТРЕБОВАНИЯ
К
ПОРЯДКУ
РАЗРАБОТКИ
КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА ВОЕННОЕ ВРЕМЯ
Не предъявляются.
14 ЭТАПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ОКР
ОКР должна выполняться в 2 этапа. Перечень выполняемых работ по
этапам приведен в таблице 2.
Таблица 2.
Наименование этапа и перечень
выполняемых работ
Этап 1
1. Разработка рабочей конструкторской
документации на вакуумную часть,
газонапускную систему (ГНС),
транспортную систему, аналоговоцифровую систему управления (СУ)
многокластерной
нанотехнологической установки
(МКНТУ).
Сроки
выполнения
оконначало
чание
01.2022.
133
08.2022.
Отчетные материалы
1. Акт о разработке РКД.
2. Комплект РКД.
3. Акт о разработке
маршрутной карты.
4. Маршрутная карта.
5. Акт о разработке СПО.
6. Программная документация.
7. Технический отчёт.
2. Разработка для МКНТУ технологии
изготовления образцов ФЭП на базе
2D/3D матриц ректенн и 2D ГК на
основе формы «остриё—антиостриё»
в части нанотехнологической
маршрутной карты (НТМК).
3. Разработка специального
программного обеспечения (СПО)
поддержки нанотехнологических
маршрутных карт для МКНТУ.
Этап 2
1. Изготовление оборудования 1-й
очереди МКНТУ.
2. Теоретическая отработка элементов
маршрутной технологии
технологического цикла
изготовления ФЭП на базе 2D/3D
матриц ректенн и 2D ГК –
наноэлементов на основе формы
«остриё—антиостриё».
3. Доработка СПО – разработка
математических моделей (системы
уравнений, схемы
распараллеливания алгоритмов их
решения):
• для программной поддержки
НТМК,
• для программной поддержки КУ
оборудования 1-й очереди
МКНТУ,
• для моделирования и
оптимизации на
многопроцессорном кластере
суперкомпьютера
электрофизических параметров
и 3D топологии наносистем
ФЭП на базе 2D/3D матриц
ректенн и 2D ГК,
• для моделирования и
оптимизации параметров
нанотехнологических процессов
формирования наносистем ФЭП
на базе 2D/3D матриц ректенн и
2D ГК методом PC, PE, EBL,
ALD, PECVD, NLZCVD для
теоретического обоснования и
оптимизации НТМК.
Этап 3
1. Монтаж оборудования 1-й очереди
МКНТУ. Запуск в эксплуатацию
01.2022.
12.2022.
1. Акт об изготовлении
оборудования 1-й очереди
МКНТУ.
2. Технический акт.
3. Акт о доработке СПО.
4. Технический отчёт.
01.2023.
08.2023.
1. Акт о приёмке в опытную
эксплуатацию
134
оборудования 1-й очереди МКНТУ
для аппаратной поддержки НТМК.
2. Изготовление оборудования 2-й
очереди МКНТУ в части:
• модуля шлюзовой загрузки и
ионно-плазменной очистки и
планаризации подложек
диаметром 100—200 мм, ионноплазменного стравливания
остатков электронорезиста (PC,
PE);
• модуля нанолокальных
зондовых операций (NLZCVD,
NLZPE);
• модуля аналитических
измерений со встроенным
сканирующим электронным
микроскопом (SEM).
3. Теоретическая отработка элементов
технологического цикла
изготовления наносистем ФЭП на
базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК.
Продолжение доработки НТМК для
оборудования 2-й очереди МКНТУ.
4. Продолжение доработки СПО –
разработка файловых структур баз
данных для обеспечения численных
экспериментов:
• для программной поддержки
НТМК;
• для программной поддержки КУ
оборудования 2-й очереди
МКНТУ;
• продолжение оптимизации
электрофизических параметров
и 3D топологии для
изготовления образцов
наносистем ФЭП на базе 2D/3D
матриц ректенн и 2D ГК;
• продолжение оптимизации
параметров
нанотехнологических процессов
формирования наносистем ФЭП
на базе 2D/3D матриц ректенн и
2D ГК методом PC, PE, EBL,
ALD, PECVD, NLZCVD и
теоретического обоснования и
оптимизации НТМК.
Этап 4
1. Монтаж оборудования 2-й очереди
МКНТУ. Запуск в эксплуатацию
оборудования 2-й очереди МКНТУ
2.
3.
4.
5.
01.2024.
135
12.2024.
оборудования 1-й очереди
МКНТУ.
Акт об изготовлении
оборудования 2-й очереди
МКНТУ.
Технический акт.
Акт о доработке СПО.
Технический отчёт.
1. Акт о приёмке в опытную
эксплуатацию оборудования
2-й очереди МКНТУ.
2. Технический акт.
для аппаратной поддержки НТМК в
части:
• модуля шлюзовой загрузки и
ионно-плазменной очистки и
планаризации подложек
диаметром 100—200 мм, ионноплазменного стравливания
остатков электронорезиста (PC,
PE);
• модуля нанолокальных
зондовых операций (NLZCVD,
NLZPE);
• модуля аналитических
измерений со встроенным
сканирующим электронным
микроскопом (SEM).
2. Практическая отработка элементов
технологического цикла
изготовления наносистем ФЭП на
базе 2D/3D матриц ректенн и 2D
ГК. Продолжение доработки НТМК
для оборудования 2-й очереди
МКНТУ.
3. Продолжение доработки СПО –
оптимизация файловых структур
баз данных для обеспечения
численных экспериментов:
• для программной поддержки
НТМК на оборудования 2-й
очереди МКНТУ;
• для программной поддержки
КУ оборудования 3-й очереди
МКНТУ;
• продолжение оптимизации
электрофизических параметров
и 3D топологии для
изготовления образцов
наносистем ФЭП на базе 2D/3D
матриц ректенн и 2D ГК;
• продолжение оптимизации
параметров
нанотехнологических
процессов формирования
наносистем ФЭП на базе 2D/3D
матриц ректенн и 2D ГК
методом PC, PE, EBL, ALD,
PECVD, NLZCVD, NLZPE и
теоретического обоснования и
оптимизации НТМК.
Этап 5
1 Изготовление оборудования 3-й
очереди МКНТУ в части:
3. Акт о доработке СПО.
4. Программная документация
(спецификация, ведомость
дополнений).
5. Технический отчёт.
01.2024.
136
08.2024.
1. Акт об изготовлении
оборудования 3-й очереди
МКНТУ.
•
2. Технический акт.
3. Акт об изготовлении
экспериментальных
образцов наносистем ФЭП
на базе 2D/3D матриц
ректенн и 2D ГК на
оборудовании 1-й и 2-й
очереди МКНТУ.
4. Акт о проведении
испытаний
экспериментальных
образцов наносистем ФЭП
на базе 2D/3D матриц
ректенн и 2D ГК.
5. Акт о доработке СПО.
6. Технический отчёт.
модуля шлюзовой загрузки и
ионно-плазменной очистки и
планаризации подложек
диаметром 100—200 мм, ионноплазменного стравливания
остатков электронорезиста (PC,
PE);
• модуля нанолокальных
зондовых операций (NLZCVD,
NLZPE);
• модуля аналитических
измерений со встроенным
сканирующим электронным
микроскопом (SEM).
2 Теоретическая отработка НТМК для
изготовления экспериментальных
образцов наносистем ФЭП на базе
2D/3D матриц ректенн и 2D ГК на
оборудовании 3-й очереди МКНТУ.
3 Изготовление и испытания
экспериментальных образцов
наносистем ФЭП на базе 2D/3D
матриц ректенн и 2D ГК на
оборудовании 1-й и 2-й очереди
МКНТУ.
4 Доработка СПО – разработка
системы визуализации результатов
расчётов на основе технологий
виртуальной реальности (OpenGL):
• для программной поддержки
НТМК;
• для программной поддержки КУ
оборудования 3-й очереди
МКНТУ;
• продолжение с учётом
результатов натурных
испытаний наносистем ФЭП на
базе 2D/3D матриц ректенн и 2D
ГК оптимизации на
многопроцессорном кластере
суперкомпьютера
электрофизических параметров
и 3D топологии наносистем
ФЭП на базе 2D/3D матриц
ректенн и 2D ГК;
• продолжение, с учётом
результатов натурных
испытаний наносхем ФЭП,
оптимизации параметров
нанотехнологических процессов
формирования наносистем ФЭП
на базе 2D/3D матриц ректенн и
137
2D ГК методом PC, PE, EBL,
ALD, PECVD, NLZCVD,
NLZPE.
Этап 6
1. Монтаж оборудования 3-й очереди
МКНТУ. Запуск в эксплуатацию
оборудования 3-й очереди МКНТУ
для аппаратной поддержки НТМК в
части:
• модуля шлюзовой загрузки и
ионно-плазменной очистки и
планаризации подложек
диаметром 100—200 мм, ионноплазменного стравливания
остатков электронорезиста (PC,
PE);
• модуля нанолокальных
зондовых операций (NLZCVD,
NLZPE);
• модуля аналитических
измерений со встроенным
сканирующим электронным
микроскопом (СЭМ).
2. Практическая отработка элементов
технологического цикла
изготовления наносистем ФЭП на
базе 2D/3D матриц ректенн и 2D
ГК. Продолжение доработки НТМК
для оборудования 3-й очереди
МКНТУ.
3. Изготовление и испытания
экспериментальных образцов
наносистем ФЭП на базе 2D/3D
матриц ректенн и 2D ГК на
оборудовании 1-й, 2-й, 3-й очереди
МКНТУ.
4. Доработка СПО – оптимизация
системы визуализации результатов
расчётов на основе технологий
виртуальной реальности (OpenGL):
• для программной поддержки
НТМК;
• для программной КУ
оборудования 3-й очереди
МКНТУ;
• завершение с учётом
результатов натурных
испытаний наносистем ФЭП на
базе 2D/3D матриц ректенн и
2D ГК оптимизации на
многопроцессорном кластере
суперкомпьютера
01.2024.
138
12.2024.
1. Акт о приёмке в опытную
эксплуатацию
оборудования 3-й очереди
МКНТУ.
2. Технический акт.
3. Акт об изготовлении на
оборудовании 1-й, 2-й, 3-й
очереди МКНТУ по НТМК
экспериментальных
образцов наносистем ФЭП
на базе 2D/3D матриц
ректенн и 2D ГК.
4. Акт о проведении
испытаний
экспериментальных
образцов наносистем ФЭП
на базе 2D/3D матриц
ректенн и 2D ГК.
5. Акт о доработке СПО.
6. Отчёт о результатах
патентного поиска.
7. Передача Заказчику
комплектов рабочей
конструкторской,
технологической,
программной,
эксплуатационной и
пользовательской
документации на МКНТУ.
8. Итоговый отчет.
9. Акт приема-передачи.
5.
6.
электрофизических параметров
и 3D топологии наносистем
ФЭП на базе 2D/3D матриц
ректенн и 2D ГК;
• завершение с учётом
результатов натурных
испытаний наносистем ФЭП на
базе 2D/3D матриц ректенн и
2D ГК оптимизации параметров
нанотехнологических
процессов формирования
наносхем ФЭП на основе
ректенн и 2D ГК методом PC,
PE, EBL, ALD, PECVD,
NLZCVD, NLZPE.
Проведение патентного поиска по
патентам, использованным в
конструкции и технологиях
МКНТУ.
Разработка и выпуск рабочей
конструкторской,
технологической, программной,
эксплуатационной и
пользовательской документации
на МКНТУ.
15 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ И ПРИЕМКИ ЭТАПОВ ОКР
15.1 Выполнение ОКР осуществляется в соответствии с Общими условиями
государственных контрактов (договоров) ________________________ на
создание научно-технической продукции, настоящим ТЗ и календарным
планом проведения работ.
15.2 Экспериментальный образец наносистем ФЭП на базе 2D/3D матриц
ректенн и 2D ГК, разработанный в рамках настоящей ОКР, является
собственностью _________________________________. Использование
научно-технического задела, полученного в результате ОКР, в интересах
сторонних организаций и предприятий допускается только с письменного
разрешения и на условиях _________________________.
15.3 Исполнитель не реже одного раза в квартал информирует Заказчика о ходе
выполнения работ, а также оперативно представляет Заказчику данные по
его запросам.
15.4 В процессе проведения работ должна быть выпущена следующая рабочая
конструкторская, технологическая, программная, эксплуатационная и
пользовательская документация:
15.4.1. материалы технологической документации, включающие:
• нанотехнологические маршрутные карты.
15.4.2. материалы программной документации, включающие:
139
15.4.3.
• спецификацию,
• пояснительную записку,
• материалы программной документации на электронном носителе.
материалы эксплуатационной и пользовательской документации:
• руководство по эксплуатации наносистем ФЭП на базе 2D/3D матриц
ректенн и 2D ГК.
Конструкторская документация, создаваемая в процессе работы,
должна соответствовать следующему перечню и требованиям
ГОСТ 2.109—73; ГОСТ 2.702—75.
Эксплуатационная документация, создаваемая в процессе работы,
должна соответствовать следующему перечню и требованиям ГОСТ
2.601—2006, ГОСТ 2.610—2006, ГОСТ 2.106—96.
15.5 При приемке этапов работы Исполнитель представляет Заказчику:
• календарный план работ;
• научно-техническую продукцию по работе;
• акты сдачи-приемки научно-технической продукции;
• отчет о фактических затратах по договору.
Научно-техническая продукция по этапам представляется Заказчику
не позднее, чем за 10 дней до окончания этапа на бумажном и электронном
носителе.
15.6 В результате выполнения работы Заказчику должны быть
представлены:
• комплект технологической документации;
• комплект программной документации;
• комплект эксплуатационной и пользовательской документации;
• выписка из протокола НТС организации-исполнителя по
обсуждению полученных результатов;
• аннотация и презентация полученных материалов в электронной
форме;
• итоговый научно-технический отчет;
• экспериментальный образец наносистем ФЭП на базе 2D/3D матриц
ректенн и 2D ГК – 1 штука.
140
15.7 ОКР считается завершенной после утверждения Заказчиком акта сдачиприемки выполненных работ последнего этапа ОКР.
15.8 Настоящее ТЗ может уточняться и дополняться в установленном порядке
по согласованию сторон.
От Заказчика:
_________________
От Исполнителя:
Y.Y.Yyyyyyy
_________________Z.Z.Zzzzzz
«___» _________ 2022 г.
«___» _________ 2022 г.
141
0.4.2. Ключевые характеристики
Перспективные ключевые характеристики экспериментального образца
наносистемы ФЭП на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК представлены в
таблице 0.4.2.1.
Таблица 0.4.2.1.
Ключевые характеристики альтернативных ФЭП
на базе 2D/3D матриц ректенн и 2D ГК (перспективные)
№
Ключевая характеристика
Значения
1.
Диапазон принимаемого оптического излучения λ=0,3—1,5 мкм
2.
КПД
η≈40%—90%
3.
Удельная мощность
P≈400—600 Вт/м2
4.
Удельная масса к единице мощности
m≈0,5 г/Вт
5.
Энергоотдача
400—600 Вт/м2
6
Допускается эксплуатация в вакууме
до 1,33×10-4 Па
7
Рабочий диапазон температур
от – 40ºС до + 85ºС
8
Относительная влажность воздуха
до 98% при Т=+25°С
9.
Наработка на отказ
не менее 105 часов
10.
Вибрационные нагрузки:
10.1. Диапазон частот
5,0÷2000,0 Гц
10.2. Максимальное ускорение
10g
11.
Многократные ударные нагрузки:
11.1. Максимальное ускорение
5g
11.2. Длительность удара
2—10 мс
12.
Одиночные ударные нагрузки:
12.1. Максимальное ускорение
150g
12.2. Длительность удара
0,3—1,0 мс
142