Россия сама сможет производить 7-нанометровые CPU?
Институт прикладной физики РАН создаёт первый отечественный литограф для производства микроэлектроники по современным техпроцессам
«Альфа-машина» должна появиться в 2024 году
В Институте прикладной физики Российской академии наук (ИПФ РАН) ведётся разработка первой отечественной установки литографии для производства микроэлектроники по современным технологическим процессам.
Сейчас создан демонстрационный образец, который разработчики называют «прототип прототипа». На этой установке получены отдельные изображения на подложках с разрешением до предельных 7 нм. Сейчас в России в промышленных масштабах могут работать с микроструктурами только более 65 нанометров (в основном 90 нм и более).
Тем не менее пока говорить о грандиозном прорыве немного рано — нужно пройти три этапа разработки за 6 лет до появления полноценного промышленного оборудования.
В 2024 году должна быть готова «альфа-машина». Уже с этого момента установка станет рабочим оборудованием и будет рассчитана на проведение полного цикла операций. Однако упор на этом этапе будет сделан не на высокую скорость её работы или разрешение, а на полноценную реализацию всех систем.
Однако и этого должно быть достаточно, чтобы разработка стала привлекательной для инвесторов и фабрик, особенно с учётом конкурентной стоимости самой установки и её обслуживания.
На втором этапе в 2026 году появится «бета-машина». Системы будут улучшены и усложнены, увеличится разрешение, повысится производительность, многие операции будут роботизированы.
Установку уже можно будет применять на масштабных производствах, что и будет сделано — на этом рубеже важно интегрировать её в реальные технологические процессы и отладить, «подтянув» соответствующее оборудование для других этапов производства.
Наконец, на третьем этапе (2026–2028 годы) российский литограф получит более мощный источник излучения, улучшенные системы позиционирования и подачи, станет работать быстро и точно.
Несмотря на то, что отечественный 7-нанометровый техпроцесс будет освоен ещё не скоро, работы тянут на настоящую технологическую революцию — со времён СССР в России нет своего литографического производства, а текущий уровень в 65–90 нм достигнут после приобретения уже ненового иностранного оборудования в конце 2000-х годов.
Здесь же речь идёт именно о разработке своего и, что особенно важно, по оригинальной технологии.
Мировой технологический лидер в литографии компания ASML использует систему EUV-литографии уже около 20 лет. Специалисты отмечают сложность данной технологии плюс большие размеры используемого ультрафиолетового источника излучения.
У иностранцев фотолитография заточена под массовое производство очень больших объёмов. В России стоит задача не захватить мировой рынок, а первоначально обеспечить запросы своего. Поэтому для российского проекта важно качество.
Российские физики уже в этом плане создали демонстратор технологии на другом источнике излучения — рентгеновском. При этом наш источник излучения в разы компактнее и чище в работе, что значительно влияет на стоимость, размеры и сложность оборудования. Оптическая система демонстратора, собранная в ИПФ РАН, уже превосходит все аналоги, существующие в мире на сегодняшний день.
А на выходе при равной мощности оборудованию ASML источника излучения российская установка будет в 1,5–2 раза эффективнее того, что создано мировым лидером.