Белоруссия нам поможет, или где искать российский фотолитограф
Литографическое оборудование от белорусского «Планара»
350 и ниже
Для начала хорошие новости. «Первый отечественный литограф мы собрали, сделали. Он сейчас проходит уже испытания в составе технологической линейки в Зеленограде» — это слова Василия Шпака, заместителя министра промышленности и торговли России, сказанные менее года назад. То есть можно констатировать появление прототипа фотолитографа отечественного происхождения спустя пару лет после начала специальной военной операции.
Напомним, что весной 2022 года Россию полностью отрезали от любой возможности производить собственные процессоры мирового уровня за рубежом. Все знают про «Байкал-М», структура которого полностью российская, но производить его пришлось в Тайване. Топология изделия составляет 28 нм, и на родине просто не было возможности для его выпуска. Это, к слову, не история, завязанная только на СВО – американцы несколько десятилетий строго охраняют технологии производства микропроцессоров.
Исторически сложилось так, что оборудование для «выпечки» полупроводников строят в Нидерландах (контора ASMLithography), а выпускают чипы в промышленных масштабах в Тайване – преимущественно на мощностях TSMC. Обе компании имеют право реализовывать продукцию только тем, кому разрешит Госдеп. Разумеется, в запретном списке уже очень давно Китай и Россия. И если КНР благоразумно развивала свою микроэлектронную промышленность, то Россия совсем никак.
Первые и очень вялые попытки создать что-то суверенное датируются 2020 годом. Допинг случился весной 2022 года, когда Минпромторг заказал сразу двум отечественным разработчикам заняться созданием суверенного фотолитографа: Зеленоградскому нанотехнологическому центру и Центру коллективного пользования «Микросистемная техника и электронная компонентная база» при НИУ «Московский институт электронной техники».
Первый должен был отработать по 350-нм топологии, а вот второй отвечал за машину, способную выпускать чипы по 28-нм производственному циклу. Второе очень походит на настоящую технологическую революцию в отдельно взятой стране. И это не преувеличение – последний раз в нашей стране строили что-то подобное, когда она называлась Советским Союзом, и было это в конце 80-х годов.
Принципиальная схема производства чипов в ультрафиолетовом литографе
Но вернемся к современным реалиям, в которых нас ждет тот самый фотолитограф, постройку которого анонсировал Василий Шпак весной 2024 года. Только вот до 130-нм техпроцесса он недотягивает – машина способна в экспериментальном порядке выпускать чипы с топологией в 350 нм.
К концу текущего года должно быть запущено серийное производство отечественных фотолитографов на мощностях Зеленоградского нанотехнологического центра. Красивая история, не правда ли? Но не обходится без нескольких ложек дёгтя. Во-первых, опытный фотолитограф никому не показывают. Есть лишь предположения портала zelenograd.ru:
«Фотолитограф (степпер) для изготовления микросхем 350 нм — это установка весом в 3,5 тонны и габаритами 2х2,6х2,5 метров (оптико-механическое устройство, объектив лазера с рабочей длиной волны 365 нм) плюс управляющий комплекс. Внутри проходят процессы фотолитографии: индивидуальная обработка кремниевых пластин (диаметром 150 и 200 мм) с автоматической загрузкой и выгрузкой их из кассет».
Почему за год так и не появилось внятное изображение прототипа, неизвестно. Боятся сглазить? Или технология настолько секретная, что даже журналистов нельзя допускать? Если так, то это типичная паранойя – 350-нм техпроцесс давно стал мейнстримом по всему миру. Это умеют и китайцы, и американцы у себя дома, и, тем более, тайваньцы. Если 350-нм фотолитограф существует на самом деле, то его необходимо было показать честному люду в первый же день. Чем не повод для гордости за отечественное импортозамещение? Забегая вперед, скажем, что фотографии все-таки есть, но они не совсем то, что хотелось бы. Мягко говоря.
«Планар» всему голова?
Тревожнее выглядит отсутствие новостей о дальнейшей судьбе зеленоградского фотолитографа, который в конце 2024 года должен был предстать в предсерийном воплощении. Напомним, в серию машина должна пойти уже в конце текущего года. 350-нм техпроцесс – это настоящая палочка-выручалочка для российской промышленности. На таких чипах работает автомобильная электроника, бытовые приборы и, разумеется, боевая техника. В ракетах и прочих убойных штучках гораздо важнее иметь помехо-, виброустойчивый и дешевый чип, чем энергоэффективный и «быстроходный». Поэтому полупроводников на 350-нм российскому ВПК и массовой промышленности хватит надолго.
Да, для гражданского сектора они будут дорогими по причине небольшой серии, но для военных это уже не столь критично. Только вот где искомый фотолитограф? Особую пикантность ситуации добавляет факт участия белорусского «Планар» в разработке российской техники. И удивительнее всего, что наши братья славяне смогли сохранить компетенции в производстве комплектующих для литографии, а Россия нет.
Например, «Планар» предлагает покупателям «оборудование для проекционного переноса изображений на подложку» или «технику для непосредственного генерирования изображений на полупроводниковые пластины». Давайте пофантазируем. Не может случиться так, что россиянам не показывают искомый 350-нм фотолитограф по причине его сходства с белорусскими машинами? Исключать вмешательство отечественных инженеров в конструкцию «сделано в Беларуси», разумеется, нельзя, но они могут быть сугубо косметическими.
Похоже, отечественный 350-нм фотолитограф построен на базе белорусской техники, что на фото
А пока нет официальных заявлений, все больше источников заявляют именно о белорусской платформе, взятой за основу «суверенного» российского литографа. Косвенно это подтверждает гендиректор Зеленоградского нанотехнологического центра Анатолий Ковалев:
«Новая совместная разработка имеет ряд преимуществ: существенно увеличена площадь рабочего поля – 22х22 мм по сравнению с предшествующей – 3,2х3,2 мм, на ступень больше максимальный диаметр обрабатываемых пластин – 200 мм вместо 150 мм. Кроме того, в мировой практике для производства данных литографов в качестве источника излучения используется ртутная лампа, в российской установке впервые использован твердотельный лазер – более мощный и энергоэффективный, с высокой долговечностью и более узким спектром».
«Новая совместная разработка» — это тот самый фотолитограф, который начали испытывать прошлой осенью. Но в марте 2025 года приходит новость о завершении работ по созданию первого отечественного фотолитографа. Если следить за хронологией, то недолго и запутаться. Все-таки первый аппарат заработал весной прошлого года или нынешнего? Пока на сайте Зеленоградского центра опубликована фотография рабочего узла машины и нарезки видео. Но это далеко не предсерийный агрегат, а скорее демонстратор технологий. Даже не прототип серийного фотолитографа. Впрочем, жаловаться не будем — хорошо, что есть и такой уровень готовности. Другой вопрос: дождемся ли мы серийную машину к концу 2025 года?
Пока это единственное изображение прототипа фотолитографа из Зеленограда
В топологии менее 350 нм все вращается вокруг так называемой «альфа-машины». Это прототип прототипов, на котором должны продемонстрировать потенциальную возможность производства чипов по 28-нм топологии. И даже меньше. В начале марта стартовал масштабный проект «Обоснование технической возможности создания отечественного рентгеновского проекционного литографа», в котором принимают участие сразу несколько российских институтов.
В списке Институт физики микроструктур РАН, Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова, МГТУ им. Н. Э. Баумана, ООО «Скоростные системы связи» и ООО «Поликетон». Судя по количеству привлеченных исполнителей, строить будут с нуля. И это вселяет одновременно и надежду, и тревогу. Надежду на возрождение отечественной инженерной школы и тревогу за своевременность выполнения озвученных планов. Высокопроизводительный рентгеновский литограф в серийном исполнении должен появиться в 2033 году.
Информация