На примере китайской полупроводниковой промышленности можно понять, насколько важно наличие собственного оборудования для выпуска чипов в условиях ограниченности доступа к импортному. В России недавно завершились работы по созданию первого отечественного литографа, позволяющего работать с 350-нм технологией.
Об этом неделю назад сообщил Зеленоградский нанотехнологический центр (ЗНТЦ). Разработанный специалистами центра фотолитограф называется «установкой совмещения и проекционного экспонирования с разрешением 350 нм», он был разработан в сотрудничестве с белорусской компанией ОАО «Планар». Установка была принята государственной комиссией, в настоящее время ведётся её адаптация к применяемым конечными потребителями техпроцессам, заключаются контракты на поставку серийного оборудования. В следующем году планируется завершить работы по созданию российского литографа, позволяющего работать с 130-нм нормами.
«Новая совместная разработка имеет ряд преимуществ: существенно увеличена площадь рабочего поля — 22 × 22 мм по сравнению с предшествующей — 3,2 × 3,2 мм, на ступень больше максимальный диаметр обрабатываемых пластин — 200 мм вместо 150 мм. Кроме того, в мировой практике для производства данных литографов в качестве источника излучения используется ртутная лампа, в российской установке впервые использован твердотельный лазер – более мощный и энергоэффективный, с высокой долговечностью и более узким спектром», — пояснил генеральный директор АО «ЗНТЦ» Анатолий Ковалев.
Стоит отметить, что ведущий мировой производитель литографических систем — нидерландская компания ASML, в своём оборудовании, предназначенном для работы с сопоставимыми технологическими нормами, использовала источники излучения другого типа. Для техпроцессов класса 350 нм применялись ртутные лампы с длиной волны 365 нм, для техпроцессов 250 нм и более прогрессивных применялись источники излучения на базе фторида криптона с длиной волны 248 нм. Наконец, для норм 130 нм и тоньше использовались системы с глубоким ультрафиолетовым излучением (DUV) на основе фторида аргона с длиной волны 193 нм.
Твердотельные лазеры также использовались при производстве полупроводниковых компонентов ранее, но преимущественно во вспомогательных функциях типа анализа качества продукции и поиска дефектов, либо механической обработки кремниевых пластин. Теоретически, твердотельные лазеры могут применяться для экспонирования при производстве чипов по зрелым литографическим нормам от 250 нм и грубее, но та же ASML для этих целей с 90-х годов прошлого века использовала эксимерные источники лазерного излучения на основе фторидов криптона или аргона.
По мировым меркам оборудование для выпуска 350-нм чипов может казаться устаревшим, но соответствующие компоненты ещё способны найти применение в силовой электронике, автомобильной промышленности и оборонной сфере. Скорее всего, ЗНТЦ сделает основной упор на создание и продвижение литографов следующего поколения, которые уже позволят выпускать 130-нм чипы. Теми же «Ангстремом» и «Микроном» они будут востребованы в большей степени, поскольку компании выпускают ассортимент продукции в диапазоне норм от 250 до 90 нм. Поставленные правительством РФ цели подразумевают освоение 28-нм технологии к 2027 году и 14-нм технологии к 2030 году. Пока отечественные производители оборудования отстают от намеченного графика.