Очевидно, что с запуском новых моделей фотолитографов мы спешим, причём в хорошем смысле слова. Принимая во внимание, как мы отстали за последние несколько десятилетий в области электронного машиностроения, выжидать нам больше точно нечего.
И всё же это действительно очень быстро. Только в прошлом году появилась первая российская фотолитографическая машина, степпер «Прогресс СТП-350» совместного производства Зеленоградского нанотехнологического центра (ЗНТЦ) и минского «Планара», как уже подходят к завершению работы по созданию более передового опытного 130 нм степпера.
350 нм степпер (шаговая установка совмещения и экспонирования) способен производить микросхемы по техпроцессам (с разрешением) 350 нанометров. Нанометры в этом случае относятся к длине затвора планарного транзистора. 130 нм степпер производит микросхемы по более «тонким», 130 нм техпроцессам.
28 нм техпроцесс — последний, в котором нанометры техпроцесса реальны, поскольку это самый передовой техпроцесс, построенный на планарных транзисторах. Следующий, 22 нм техпроцесс уже построен на объёмных FinFET транзисторах. На объёмных транзисторах построены и все последующие техпроцессы вплоть до самых современных 2 нм (транзисторы с круговым затвором). Названия техпроцессов в нанометрах в техпроцессах на объёмных транзисторах не соответствуют реальным размерам элементов и скорее носят маркетинговый характер.
Такой темп оказал бы честь даже признанным лидерам фотолитографического рынка, нидерландской ASML и японским Nikon и Canon. 350 нм машины доминировали в мировой полупроводниковой промышленности в конце 90-х годов прошлого столетия, а 130 нм — в начале 2000-х. Однако пеерход от одних к другим в те времена занял заметно больше времени, чем это запланировано у нас.
На прошедшей недавно в Москве выставке ExpoElectronica 2026 представитель ЗНТЦ поделился с общественностью обнадёживающими прогнозами: примерно в одно и то же время, в конце текущего года, должна появиться опытная 130 нм машина, а первый, уже серийный 350 нм степпер, должен быть отправлен первому заказчику. Кто именно станет счастливым обладателем первого российского фотолитографа, до конца не ясно. Но можно смело предположить, что это будет или АО «Отраслевые решения» или ООО «Маппер». Именно эти компании первыми заключили контракты с ЗНТЦ на проиизводство таких машин.
Но зачем мы всё же так спешим со 130 нм степпером? Почему бы просто не «наштамповать» побольше 350 нм машин, не набить, так сказать, руку? Дело в том, что 130 нм фотолитограф значительно эффективнее: он позволяет производить гораздо более производительныеи энергоэффективные микросхемы. Это происходит потому, что 130 нм техпроцесс позволяет разместить примерно в 8 раз больше транзисторов по сравнению с 350 нм на такой же площади, со всеми вытекающими отсюда преимуществами.
Ну а если не гнаться за сложностями, то можно просто при том же количестве транзисторов производить чипы меньшего размера, а значит с одной пластины получить больше чипов. Экономический эффект налицо.
Разумеется, такой существенный прогресс даётся не просто так. Именно в 130 нм чипах с целью повышения проводимости в своё время стали массово использовать медные межсоединения, тогда как в 350 нм ещё вовсю использовали алюминий. Да и конструкция самого фотолитографа претерпела существенные изменения. Если в 350 нм машине в качестве источника излучения использовалась ртутная лампа, генерировавшая ультрафиолетовое 350 нм излучение, то в 130 нм машине уже использовали фторид-криптоновый эксимерный лазер ( KrF = 248 нм). И, конечно, была разработана более точная оптическая система.
В случае с нашей 350 нм машиной мы пошли оригинальным путём: вместо ртутной лампы установили более эффективный твердотельный лазер с диодной накачкой. А вот в случае с 130 нм степпером всё должно быть без сюрпризов: московская компания «Оптосистемы» заканчивает разработку KrF лазера. Так что в нашем фотолитографе будет реализовано проверенное временем решение.
Следует отметить, что сейчас самые передовые микросхемы, массово выпускаемые в нашей стране, производятся по 180 нм техпроцессам на мощностях зеленоградского завода «Микрон». Речь прежде всего идёт о микроконтроллерах «Амур» и чипах (микроконтроллерах) для банковских и транспортных карт. В своё время эту производственную лнию «Микрон» приобрёл у франко-итальянской компании STMicroelectronics. Так что возможность развернуть производство на техпроцессах 130 нм с помощью фотолитографов отечественного производства точно придётся нашим производственникам ко двору.
Ну а поскольку те же «Оптосистемы» сейчас вовсю разрабатвают и 193 нм эксимерный лазер (ArF ), на основе которого можно создать целую линейку фотолитографов, способных работать по техпроцессам от 90 нм вплоть до 5 нм (китайский опыт на нидерландской технике), то будем надеяться, что в ближайшие годы нам с вами скучно не будет.
Сможем ли мы сделать былью нашу EUV фотолитографическую сказку? Читайте статью в премиум-разделе канала «Фотолитограф»: