В Санкт-Петербурге создан отечественный литографический комплекс из установок для безмасочного получения изображения на подложке и плазмохимического травления кремния. Разработчики уверяют, что первая машина, используемая для безмасочной нанолитографии, стоит в пределах 5 млн руб., то есть как современный китайский автомобиль хорошего качества, тогда как зарубежные аналоги оцениваются в миллиарды рублей.
Нанопрорыв России
Специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали две установки для выпуска микроэлектронных наноструктур, которые дадут возможность «решить вопрос технологического суверенитета России в этом направлении в сфере микроэлектроники», пишут РИА «Новости» со ссылкой на представителей вуза. В комплекс устройств входят установки для безмасочной нанолитографии и плазмохимического травления кремния.
Первая установка используется для получения изображения на подложке, без использования специальной маски. Такая технология, по словам разработчиков намного менее затратна по сравнению с классической литографией как по деньгам, так и по времени, в которой для получения изображения используются специализированные шаблоны. Установка работает под управлением специализированного ПО и полностью автоматизирована.
По информации агентства, такая установка оценивается приблизительно в 5 млн руб., то есть она сравнима по цене со множеством современных китайских автомобилей, например, с кроссовером Geely Monjaro. Также РИА приводит сравнение с иностранными установками такого плана – агентство утверждает, что оно стоит в десятки раз дороже, в пределах 10-13 млрд руб.
Разработка номер два
Комплекс, разработанный в СПбПУ, предназначен для создания наноструктур, необходимых «для работы различного микроэлектронного оборудования», сообщили агентству представители вуза. Базмасочный литограф используется на первом этапе этого процесса, тогда машина для плазмохимического травления кремния пригодится на втором.
Вторая установка использует в своей работе созданный на первом этапе рисунок на подложке. Она предназначена непосредственно для формирования наноструктур, но также позволяет создавать кремниевые мембраны, которые в дальнейшем могут использоваться, например, в судовых датчиках избыточного давления, пишут РИА «Новости».
Авторы проекта заверили агентство, что созданные на такой установке мембраны «превосходят по надежности и чувствительности изготовленные методами жидкостного или лазерного травления». Они подчеркнули также, что это полностью отечественный продукт.
Стоимость второй установки ее создатели раскрывать не стали.
Потенциальный спектр применения и дальнейшие планы
Комплекс из двух установок, созданный в недрах СпбПУ, может применяться, помимо прочего, для увеличения срока службы радиолокационного оборудования более чем в 20 раз, сообщил агентству заведующий лабораторией «Технологии материалов и изделий электронной техники» СПбПУ Артем Осипов. Он добавил также, что если задействовать установки в производстве солнечных панелей, то можно будет добиться снижения их массы и размеров и научить их работать в пасмурную погоду при столь же высоком КПД, сколь и при ярком солнце.
Разработчики не уточняют, заинтересовался ли кто-нибудь из российских производителей микросхем их новыми установками. В связи с этим нет информации, когда они начнут использоваться на реальном производстве. Тем временем изобретатели продолжают совершенствовать созданный ими комплекс для литографии. В частности, они намерены оснастить обе входящие в его состав установки искусственным интеллектом, не уточняя, какие именно задачи он будет решать.
Конкуренты не дремлют
СПбПУ – не единственный вуз, стремящийся создать передовые отечественные решения для литографии. Еще в октябре 2022 г. CNews писал, что к работе в этом направлении приступил нижегородский Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН), но цель у него немного другая.
Как известно, на октябрь 2023 г. Россия была не в состоянии производить микросхемы по современным техпроцессам – стране доступна максимум 65-нанометровая топология, устаревшая почти 20 лет назад. Сейчас ведется строительство 28-нанометровой фабрики, го и этот техпроцесс давно утратил актуальность – уже давно освоен техпроцесс 4 нм, а в 2023 г. состоялся переход на 3 нм.
ИПФ РАН стремится сократить столь разительное отставание России от остального мира – специалисты вуза разрабатывают первый отечественный литограф, который сможет выпускать чипы по топологии 7 нм. Однако на это им потребуются годы – полноценную работу оборудование может начать не раньше 2028 г.
Также в марте 2023 г. CNews писал, что Минпромторг заказал разработку и освоение производства литографических материалов для микроэлектронного производства, в частности, фоторезистов. За эту работу министерство заплатит 1,1 млрд руб.
Георгий Дорофеев
Фото: Laura Ockel / Unsplash / Российская литография стала немного более современной
