Впервые в истории российской микроэлектроники отечественные инженеры разработали и собрали установку для плазмохимического осаждения (ПХО) на кремниевых подложках диаметром 300 мм — именно такие пластины используются при производстве подавляющего большинства современных микросхем. Этот шаг не только укрепляет технологический суверенитет страны, но и открывает перспективы выхода на международный рынок с высокотехнологичной продукцией.
Разработкой занимались специалисты Научно-исследовательского института точного машиностроения (НИИТМ), входящего в ГК «Элемент». Установка построена по модульному принципу: ее конфигурацию можно адаптировать под нужды конкретного производства, а также использовать как с 300-мм, так и с 200-мм пластинами, что особенно важно для предприятий, пока работающих на устаревшем оборудовании.
Почему именно 300 мм
Формат кремниевых пластин диаметром 300 мм стал мировым стандартом в полупроводниковой отрасли — на них выпускается более 90% всех микросхем. Преимущество очевидно: чем больше диаметр пластины, тем больше микрочипов можно разместить на одной заготовке, что снижает себестоимость продукции.
Интересный факт: переход с 200 мм на 300 мм увеличивает площадь пластины почти в 2,25 раза, но стоимость обработки возрастает не так значительно. Это делает производство более рентабельным — особенно при массовом выпуске сложных чипов.
Особенности российской установки
Новый кластерный комплекс состоит из четырёх функциональных модулей, объединённых роботизированной системой, автоматически перемещающей пластины между секциями. Такая архитектура обеспечивает гибкость и масштабируемость. В будущем к установке можно будет добавлять дополнительные модули — например, для очистки, нанесения других слоев или диагностики.
Мы предусмотрели возможность перенастройки комплекса под различные производственные задачи, включая работу с различными типами подложек и покрытия, — пояснил Георгий Ерицян, руководитель направления перспективных разработок НИИТМ.
Также значимым достижением стала локализация производства ключевых компонентов. Это означает, что большинство узлов оборудования производится в России — раньше такие установки закупались исключительно за рубежом, в частности в Японии, Южной Корее и США.
Как работает ПХО
Плазмохимическое осаждение — это высокотехнологичный процесс, при котором на поверхность пластины наносят тончайшие диэлектрические или полупроводниковые слои. Подложку помещают в вакуумную камеру, куда подается специальный газ. Под воздействием высокочастотного разряда он ионизируется, образуя плазму. В результате химической реакции на поверхности пластины оседает нужное покрытие с точностью до нанометров.
Этот метод позволяет создавать идеально ровные слои с нужными электрическими и физическими свойствами, что критично для производства микросхем. Разработанная технология уже поддерживает нормы до 28 нм — это соответствует уровню продвинутых производств в мире.
Интересный факт: толщина одного такого слоя может быть в тысячи раз меньше человеческого волоса — порядка 10–50 нанометров. А общая структура микрочипа может включать десятки таких слоев, каждый из которых играет определённую роль.
Что дальше
Сейчас опытный образец установки проходит финальные технические доработки. Уже летом планируются тестовые испытания на площадке НИИ молекулярной электроники. В случае успеха — запуск серийного производства.
Аналитики считают, что это может запустить волну локализации других ключевых компонентов полупроводникового производства: фотолитографов, установок травления, эпитаксиальных реакторов и пр. Учитывая схожесть процессов ПХО и плазменного травления, в НИИТМ уже рассматривают разработку следующего вида оборудования.
Российская установка ПХО — это стратегический прорыв, позволяющий постепенно снижать зависимость от импорта в одной из самых критически важных отраслей — микроэлектронике, — отметил Алексей Бойко, независимый аналитик.
В мировом контексте
В мире не так много компаний, способных производить оборудование подобного класса. Среди лидеров — Applied Materials (США), Tokyo Electron (Япония) и Lam Research. Появление конкурента из России может привлечь интерес стран, стремящихся диверсифицировать поставки и уйти от зависимости от технологических гигантов.
Если Россия сможет предложить надёжные и конкурентоспособные решения в области ПХО и других ключевых технологий, она вполне может занять свою нишу на международном рынке, — считает главный редактор портала IT-World Андрей Виноградов.
Заключение
Разработка первой отечественной установки для ПХО на 300-мм кремниевых пластинах — это не просто успех одного научного коллектива. Это свидетельство растущего потенциала российской высокотехнологичной отрасли. Впереди ещё много шагов, но каждый из них приближает страну к полной независимости в стратегически важной сфере — производстве микроэлектроники.
Нужно оборудование?
Звоните: 8 (800) 777-23-97
Точных Вам измерений!