В этом году мы получили немало подтверждений того, что создание фотолитографических машин, ключевого оборудования в производстве микросхем, идёт у нас в стране полным ходом. Здесь и выпуск Зеленоградским нанотехнологическим центром (ЗНТЦ) первого в стране фотолитографа (производит чипы по техпроцессам 350 нм), и дальнейшая работа над более передовыми 130 нм и 90 нм машинами DUV (глубокий ультрафиолет).
Не далее как в этом сентябре, на международной конференции «Фотоника 2025», генеральный директор ЗНТЦ Анатолий Ковалев в своём докладе о «линейке оборудования проекционной литографии для технологий интегральной фотоники» подчеркнул перспективность создаваемого его предприятием 130 нм фотолитографа глубокого ультрафиолета (с лазерным источником на фториде криптона с длиной волны 248 нм) именно для целей производства фотонных интегральных схем.
Но что особенно приятно, так это то, что буквально семимильными шагами в России развивается индустрия производства фотошаблонов для будущих и настоящих фотолитографических машин. Ведь без фотошаблонов литографы бесполезны. При том, что фотошаблон — это продукт самых что ни на есть высоких технологий. Ведь прежде чем перенести узор интегральной схемы на полупроводниковую пластину, это узор нужно нанести на фотошаблон. Малейшая неточность может привести к тому, что целая партия чипов будет забракована.
Фотошаблоны в России производятся уже прямо сейчас: на мощностях Зеленоградского инновационно-технологического центра и нижегородского НИИ им. Ю. Е. Седакова. Центр фотошаблонов организован и на мощностях минского «Планара», продукция которого поставляется как белорусским, так и российским предприятиям микроэлектроники. Но этими предприятиями производство не ограничивается: на площадке Алабушево в подмосковном Зеленограде, на территории Особой экономической зоны «Технополис "Москва"», развернулось строительство новейшего предприятия по производству фотошаблонов. Это совместное начинание Правительства Москвы, Минпромторга, Минобрнауки и Национального университета МИЭТ.
К слову, предприятие возводится рядом с недавно построенным Московским центром фотоники. Так что в недалёком будущем производителям фотонных интегральных счем далеко за фотошаблонами ездить не придётся. Но и для «электронных» микросхем фотошаблоны здесь прозводиться, конечно, будут. Площадь помещений центра должна составить14,5 тысячи кв. метров, в том числе 3 тысячи кв. метров будут выделены под «чистые комнаты». Трудоустроены на этом предприятии должны быть около 300 человек. Мощность фабрики должна составить около 5,5 тысяч фотошаблонов в год, что очень и очень солидно.
Кстати, специализированный завод по производству заготовок для фотошаблонов из высокочистого кварцевого стекла в России также существует: в этом году он введён в строй зеленоградской компанией «Технологии кварцевых кристаллов» в подмосковном Солнечногорске.
В общем, прогресс налицо. Также не следует забывать, что помимо фотошаблонов для фотолитографов, работающих со световыми волнами глубокого и ультрафиолета (248 нм + 193 нм), у нас в стране идут работы по созданию ультрасовременных машин экстремального ультрафиолета (EUV) с 11,2 нм источником излучения. Этим вопросом занимается нижегородский Институт физики микроструктур РАН. Особенность здесь в том, что оптическая система в таких литографах — катоптрическая, то есть построенная на зеркалах, а не диоптрическая (на линзах), как в DUV литографах.
Фотошаблоны в этих системах тоже разные. В DUV машинах свет проходит сквозь прорези фотошаблона и проецируется оптической системой на пластину, а в EUV машинах он от фотошаблона отражается и проецируется через систему зеркал. Иными словами в EUV машинах фотошаблон — это такое же многослойное зеркало, как и остальные зеркала системы, только с нанесённым рисунком из светопоглощающего материала.
Понятно, что опытные образцы EUV фотолитографов ожидаются только лет через пять. С другой стороны, время в полупроводниковой промышленности летит быстро, и заниматься EUV фотошаблонами необходимо параллельно с самими фотолитографами.
По мере создания всё более передовых фотолитографических машин, необходимо соответственно развивать и смежное оборудовние, материалы и продукты чистой химии, фотошаблоны и установки для их производства. Прогресс в области фотошаблонов позволяет надеяться, что общее понимание важности комплексного подхода у нас есть.
Статью про разработку российского EUV фотолитографа на основе ксенона можно прочитать в премиум-разделе канала «Фотолитограф»: