В клубе избранных: в России создали суверенный 130-нм степпер
Как выглядят современные российские фотолитографы, доподлинно неизвестно, поэтому приходится фантазировать
Четвёртые в мире
Собственными технологиями производства степперов класса 130 нм сегодня обладают четыре страны: Нидерланды (ASML), Япония (Nikon и Canon), Китай (SMEE и ряд других игроков) и теперь Россия. Показательно, что ни США, ни Тайвань — при всём их безусловном лидерстве в проектировании чипов и контрактном производстве — самостоятельных литографических машин такого класса не имеют и вынуждены закупать оборудование на стороне. Наличие собственного степпера — удел узкого клуба, и членство в нём является индикатором зрелости технологической школы.
Впрочем, переоценивать новизну достижения не стоит. 130-нм фотолитография — это технологический уровень 2001 года, когда Intel первой освоила соответствующий техпроцесс; на этой платформе выпускались, в частности, процессоры Pentium III. Для сравнения: современным ориентиром считаются машины под 2–3 нм, а тайваньская TSMC на голландском оборудовании ведёт освоение топологии 1,4 нм. На этом фоне 130 нм — это, разумеется, не «гонка за лидерами», а восстановление утраченного технологического суверенитета в сегменте зрелой, но критически важной литографии.
Отправной точкой стало знаковое событие: в марте 2025 года был собран первый российский фотолитограф с нормами 350 нм, а в апреле начались его серийные продажи. Агрегат под названием «Прогресс СТП-350» стоит без малого 400 млн рублей и способен обрабатывать до 63 кремниевых пластин в час. По мировым меркам это уровень конца 1990-х, и в глобальном масштабе на 350-нм техпроцесс приходится лишь 3–5 % выпускаемых чипов. Однако ценность такой техники для России определяется не долей рынка, а сферами применения: силовая электроника, автомобилестроение, аэрокосмическая отрасль. Здесь импорт оборудования либо уже невозможен, либо ведёт к ещё большей технологической зависимости от Китая — а это стратегически неприемлемый сценарий.
И вот на очереди первый отечественный 130-нм фотолитограф, точнее — степпер, о создании которого было объявлено в октябре текущего года. Принцип его работы таков: лазерный луч проходит сквозь стеклянный шаблон с чертежом схемы, а система сверхточных линз уменьшает рисунок в 4–5 раз и проецирует его на пластину, покрытую светочувствительным резистом. Аппарат действует пошагово (от англ. step — «шаг»): наносит рисунок на один будущий чип, сдвигает пластину, засвечивает следующий — и так до полного заполнения поверхности.
У 130-нм чипов область применения заметно шире: по разным оценкам, этот техпроцесс удерживает около 10 % мирового рынка полупроводников. Такие микросхемы используются в блоках АБС, контроллерах зарядки аккумуляторов, банковских картах и промышленных микроконтроллерах. Это массовый, устоявшийся и экономически значимый сегмент, в котором главными критериями являются надёжность, себестоимость и независимость от внешних поставщиков.
130-нм и ниже
Теперь о сути созданного. В начале августа 2026 года Зеленоградский нанотехнологический центр (ЗНТЦ) в кооперации с белорусским «Планаром» и компанией «Лассард» закрыл третий, ключевой этап опытно-конструкторских работ по созданию фотолитографа с проектными нормами 130 нанометров. Фотографий машины пока нет, подробные характеристики не раскрыты, а гендиректор ЗНТЦ Анатолий Ковалёв прямо оговаривает: создан лишь опытный образец, впереди испытания, постановка базового техпроцесса — и только затем можно говорить о серии.
Корни степпера стоит искать в Минске начала 1970-х, когда под руководством конструкторского бюро точного электронного машиностроения было образовано НПО «Планар» и появился первый советский фотолитограф. Советская литография была сосредоточена в Беларуси практически целиком и после распада Союза в значительной мере сохранилась. Россия же за последние десятилетия утратила компетенции по созданию средств производства почти по всем направлениям: в 2000-е отечественная микроэлектроника решала задачу иначе — покупкой готового.
«Микрон» строил кристальное производство на импортных литографах, и, пока этот канал работал, вопрос собственных машин всерьёз не ставился: оборудование такого уровня собирают лишь несколько игроков в мире, и его можно было купить — пусть и с оговорками, поскольку самые современные машины в Россию американцы поставлять не разрешали. Всё изменили санкции. В начале 2020-х ЗНТЦ выиграл сразу два госзаказа — на 350-нм и на 130-нм литографы, причём в обоих случаях был единственным участником конкурсов, — а после 2022 года альтернативы собственному станку просто не осталось.
Техническая суть перехода с 350 на 130 нанометров — смена физической платформы. Предшественник «Прогресс СТП-350» работал на длине волны 365 нанометров; новая установка использует эксимерный лазер с длиной волны 193 нанометра. Это класс глубокой ультрафиолетовой литографии (DUV), которым в мировой практике обеспечиваются нормы 130 нм и тоньше. Меняется при этом не только источник излучения: требуются другая проекционная оптика с принципиально иными допусками, другие фоторезисты, другие критерии совмещения слоёв. Иными словами, это не «апгрейд» прежней машины, а создание нового класса оборудования.
Особый статус в конструкции — у «Лассард»: до недавнего времени эксимерные лазеры для литографии в мире выпускали фактически две компании, теперь есть третья, и она российская. Компания рассчитывает на выпуск порядка тысячи лазеров в год, а доля отечественных комплектующих в них близка к трём четвертям. Это отдельный, недооценённый в публичном поле результат: источник излучения — один из самых сложных и «закрытых» узлов литографа, и его локализация снимает часть зависимости на годы вперёд.
Критические узкие места при этом никуда не делись, и главное из них — оптика. Для элементов эксимерных лазеров и высокоразрешающих объективов необходимы монокристаллические слитки фторида кальция, которые в мире производят считанные компании; отечественные слитки пока уступают мировому уровню. Тендер на освоение производства объективов Минпромторг недавно отменил, и если ничего не изменится, то без такого материала создать литографы на 90 нанометров и тоньше не удастся.
Что будет дальше?
Минпромторг настроен оптимистично и анонсирует следующие опытно-конструкторские работы для выхода на топологии 90–65 нм с долгосрочным поэтапным освоением норм вплоть до 28 нм. Государство ведет работы полного цикла: параллельно с самим степпером создается весь комплекс оборудования для работы со слайдами. Сюда входят генераторы изображений (приборы, которые рисуют схему на шаблоне), системы контроля качества и установки лазерной ретуши (они аккуратно «стирают» случайные нано-дефекты и царапины с шаблонов). Кроме того, центр ЗНТЦ уже построил установку электронно-лучевой литографии — это особый инструмент, который может выжигать микросхемы вообще без использования шаблонов, с помощью управляемого электронного луча — это идеально подходит для штучных и секретных разработок.
Попробуем посчитать итоговые затраты на технологический суверенитет в микроэлектронике. Разработка базового 350-нм степпера («Прогресс СТП-350») обошлась бюджету в миллиард рублей. На проектирование более тонкого 130-нм литографа Минпромторг выделил уже около 5,7 миллиарда рублей. При этом только один из промежуточных этапов сборки макета потребовал более 2,46 миллиарда. Следующий шаг к 90 нм потребует смены архитектуры со степпера на сложный сканер, что поднимет стоимость новой ОКР еще на 7–10 миллиардов рублей из-за кратного усложнения систем синхронизации и оптики. Как видим, затраты на фотолитографы меньшей топологии растут экспоненциально.
Это еще не все. Сам литограф бесполезен без обеспечивающей среды, на которую уходит большая часть финансирования. Создание сопутствующего фотошаблонного комплекса (генераторы изображений, лазерная ретушь дефектов масок под 130–90 нм) потребует в ближайшие годы до 15–20 миллиардов рублей. Создание обеспечивающей среды в целом — оборудования, материалов и химии — ведётся в рамках комплексной программы развития электронного машиностроения, на которую до 2030 года предусмотрено более 240 миллиардов рублей бюджетного финансирования. В её рамках планируется освоить выпуск 313 химических веществ и 250 специальных материалов, включая фоторезисты для тонких норм.
С такими затратами ничего поделать нельзя — догонять всегда кратно дороже, чем идти в ногу, и это очень хороший урок будущим поколениям.
Информация