Разработка и производство фотолитографических машин, ключевого оборудования для производства микросхем, безусловно является одной из приоритетных задач отечественной науки и промышленности. Ведь без микрочипов в наше время никуда: компьютеры, станки с ЧПУ, авиапром, автопром, бытовая техника, — маленькие кусочки кремния, содержащие миллионы, а то и миллиарды транзисторов, требуются повсеместно.
Но, к большому сожалению, мы их производим исключительно на импортном литографическом оборудовании: голландском и белорусском. Те, что посложнее, — на голландском, ну а те, что попроще — на белорусском. Кстати, «простые» микросхемы, изготавливаемые по «толстым» 800 нм и даже микронным техпроцессам на машинах минского «Планара», до сих пор очень востребованы в самых разных областях отечественной, да и мировой промышленности.
Но для того, чтобы произвести микросхемы для современной вычислительной техники: компьютеров, серверов, ноутбуков, не говоря уже о смартфонах и графических процессорах искусственного интеллекта, необходимы техпроцессы совсем иного порядка: в несколько десятков, а то и в несколько единиц нанометров. Проблема в том, что таких фотолитографов у нас попросту нет.
Те несколько машин голландского передовика ASML, которые нам в своё время удалось приобрести, способны производить микросхемы всего лишь по 180 и 90 нм техпроцессам. Это позволило лидеру российской микроэлектроники, зеленоградскому «Микрону», наладить с их помощью массовый выпуск чипов для банковских и транспортных карт, а также разнообразных микроконтроллеров, но производство более производительных микросхем остаётся для нас недоступным.
Сложилась ситуация, когда закупить передовую технику на Западе мы не можем из-за санкций, а произвести её самостоятельно мы пока тоже не в состоянии. Дело осложняется тем, что в мире всего несколько компаний, которые производят фотолитографические машины: голландская ASML, японские Nikon и Canon, китайская SMEE и белорусский «Планар». На данный момент только ASML и Nikon производят фотолитографы, способные производить микрочипы по техпроцессам 28 нм и тоньше: именно подобная техника нам очень нужна для производства микропроцессоров для вычислительной техники.
Но обе эти компании проводят очень жёсткую политику в области лицензирования экспортных поставок. Дело в том, что значительная часть технологий в области фотолитографии, используемых в голландской и японской технике, была в своё время разработана американскими исследовательскими лабораториями. Так что без американской отмашки такие машины в Россию в принципе поставлены быть не могут. А надеяться на такую отмашку нам очевидно не стоит. Самая передовая техника, котрую на данный момент производят китайские товарищи, способна производить микросхемы по 90 нм техпроцессам, тем самым техпроцессам, по которым наш «Микрон» и так производит микрочипы на голландском оборудовании.
В общем, на существенную помощь китайцев в этом плане нам рассчитывать точно не стоит, поскольку они сами себе помочь не могут. Ведь многочисленные разговоры о китайских прорывах в этой области пока так и остались разговорами. Поэтому нам остаётся самый будничный вариант: засучить рукава и сделать всё самим. Как это контрастирует с теми наивными представлениями, доминировавшими в 90-х годах, что всё что нужно, можно будет купить за нефтедоллары.
Мы так увлеклись разговорами о свободном рынке, что искренне в это верили, не все конечно, но многие. Пока не оказалось, что так это не работает. Хорошо, что нам всё-таки хватило ума и здравого смысла сохранить лучшие предприятия советской микроэлектроники. Да-да, именно так, они сохранились: производитель микросхем зеленоградский завод «Микрон», производитель оборудования для полупроводникового производства зеленоградский НИИ точного машиностроения, разработчик микросхем московский НИИ микроэлектронной аппаратуры «Прогресс» (созданный на базе советского НИИ «Автоматика»), разработчик лазеров для полупроводниковой промышленности московский Институт спектроскопии РАН, разработчик фотолитографического оборудования нижегородский Институт физики микроструктур (ИФМ) РАН, -— весь список очень длинный.
Флагманский ВУЗ советской электроники, Московский институт электронной техники, тоже живёт и здравствует в подмосковном Зеленограде, но уже под несколько другим названием: Национальный исследовательский университет «МИЭТ». Кстати, первый российский фотолитограф, о готовности которого к коммерческому производству объявили буквально несколько дней назад, был создан «Зеленоградским нанотехнологическим центром» при всё том же МИЭТе. Следует отметить, что эта 350 нм машина была разработана совместно с минским «Планаром». Надо сказать, что в целом белорусская электроника подошла к нашему времени в очнь достойном состоянии. Так что такие видные предприятия ещё Советской Белоруссии как «Планар», «Интеграл» и «Горизонт» по-прежнему в строю.
В ближайшие годы зеленоградцы совместно с минчанами собираются осилить путь от 350 нм машин до 90 нм через 130 нм. Очень достойная задача, необходимость выполнения которой существенно подтянет уровень отечественных поставщиков высокотехнологичных комплектующих для этой техники. Но всё же как быть с оборудованием для производства более передовых полупроводников, скажем по техпроцессам 28, 16 и 12 нанометров? Понимание о необходимости создания соответствующего производственного оборудования тоже есть. Непосредственно работами в этом направлении занимается нижегородский ИФМ РАН, ведущий в стране специалист в оптических системах для полупроводниковой промышленности.
Ближе к 2030 году должны появиться первые фотолитографические машины. Нашей стране без этой техники никак не обойтись. К примеру, передовые российские разработчики микропроцессоров, МЦСТ («Эльбрус») и Baikal столкнулись с тем, что их серверные процессоры, разработанные по вполне передовым для этого оборудования техпроцессам 16 нм, тайваньский контрактный производитель TSMC попросту отказался производить из-за введённых американцами санкций. И даже 28 нм микропроцессоры, которые ранее тайваньцы вовсю производили для российских предприятий, стало далее невозможно заказывать.
Так что придётся историю с российской микроэлектронной промышленностью довести до ума нам самим. За нас это всё равно никто не сделает.