Вопрос непраздный, учитывая насколько такие машины нужны отечественному народному хозяйству. Ведь без такой техники невозможно произвести ни микропроцессор, ни микроконтроллер, ни микросхему памяти. Хорошо, что ещё с советских времён у нас существует собственная школа по части разработки и производства этой сложнейшей техники. Точнее сказать, такие компетенции сосредоточены прежде всего в братской Белоруссии, а именно в минском научно-производственном холдинге «Планар».
В последние годы к делу активно подключился и российский Зеленоградский нанотехнологический центр (ЗНТЦ). Именно зеленоградцы в прошлом году (в сотрудничестве с «Планаром») порадовали нас первым российским фотолитографом (степпером). Опытная установка генерирует 365 нм ультрафиолетовое излучение с помощью источника на основе твердотельного лазера с диодной накачкой и способна печатать микросхемы по техпроцессам 350 нм.
Другой российский специалист, нижегородский ИФМ (Институт физики микроструктур) РАН, сфокусировался на разработке технологий EUV фотолитографии. Именно на таких фотолитографах и производятся ультрапередовые чипы по техпроцессам всего в несколько нанометров, используемые в смартфонах, ноутбуках и ускорителях искусственного интеллекта. Другое дело, что в Нижнем Новгороде до реальной машины, пусть даже опытной, дело пока не дошло. Но технологии отрабатываются, компоненты изготавливаются. Так что можно сказать, что процесс тоже идёт, правда не так быстро, как хотелось бы.
Возникает вопрос, а почему бы не воспользоваться наработками западных специалистов и тем самым не сократить путь к вершинам передовой фотолитографии? В конце концов, советские инженеры в своё время реверс-инжинирингом занимались на регулярной основе и ничего. К сожалению, сделать это не так просто, как может показаться. Ведь для этого нужно где-то взять исходную установку. А с этим проблема. Совсем уж старые машины нам попросту не нужны: линейку машин с техпроцессами до 65 нм (так называемые сухие фотолитографы), нам проще сделать самим, силами тех же «Планара» и ЗНТЦ, опираясь на собственные технологии.
К тому же самый передовой фотолитограф, работающий в нашей стране, сканер нидерландской ASML PAS 5500/1150C (источник излучения 193 нм, техпроцесс до 90 нм), трудится на ведущей полупроводниковой фабрике страны, зеленоградском «Микроне», в круглосуточном режиме. Вряд ли «Микрону» понравилась бы идея разобрать свою установку, обеспечивающую обработку 135 полупроводниковых пластин (диаметром 200 мм) в час, чтобы посмотреть, что там внутри.
А более современных машин, таких как иммерсионные фотолитографы глубокого ультрафиолета, использующие для увеличения разрешения дополнительную водяную линзу, или фотолитографы экстремального ультрафиолета, у нас в стране попросту нет. И приобрести их на вторичном мировом рынке (тем более на первичном) практически невозможно, так как каждая такая машина наперечёт. Примером может быть Китай, который при всём старании так и не смог приобрести ни единого EUV фотолитографа, ни нового, ни подержанного.
А вот иммерсионных машин, как производства нидерландской ASML, так и японской Nikon (монополистов в этой области), в Китае немало. До последнего времени правительства Нидерландов и Японии разрешали поставку такой техники в Китай, чем китайцы сполна и воспользовались. Способствовало ли это появлению китайского DUV фотолитографа? Возможно. Ведь по слухам, некие китайские компании разработали как 28 нм машину, так и EUV фотолитограф. Однако слухи слухами, но никаких признаков разворачивания серийного производства таких машин пока нет. Ясно одно: если китайцы для этих машин сумели разработать собственные оригинальные технологии, дела пойдут куда бодрее, чем в случае с обратным проектированием.
В чём же сложность реверс-инжиниринга применительно к фотолитографии? Разобрать такую машину гораздо проще, чем собрать, тем более из собственных компонетов. Например, чтобы произвести EUV фотолитограф с низкой числовой апертурой, ASML пользуется услугами порядка тысячи поставщиков, которые изготавливают всего около 100 тысяч компонентов. С иммерсионными машинами дела обстоят не намного проще. Компоненты высокотехнологичны, в обход американских ограничений такие поставщики вряд ли кому-то их поставят, а все 100 тысяч заместить силами одной страны вряд ли реалистично.
Но даже если получится идеально скопировать и воспроизвести всё железо, возникает вопрос, что делать с программами? Ведь без них никакое железо работать не будет. И ASML, и японские Nikon и Canon, используют проприетарное программное обеспечение. Добиться идеальной точности работы оборудования, столь критичного на этом уровне техпроцессов, без такого ПО также маловероятно.
В общем, как бы привлекательно не выглядела идея сократить путь к передовым фотолитографам с помощью обратного проектирования, куда надёжнее создать собственные технологии, наработать собственную компонентную базу и разработать соответствующее программное обеспечение. Будем надеяться, что мы так и сделем.
Статью про российские и зарубежные 350 нм фотолитографические степперы можно прочитать в премиум-разделе канала «Фотолитограф»: