Литограф для микросхем
В Санкт-Петербурге создан литограф из установок для безмасочного получения изображения на подложке и плазмохимического травления кремния.
Разработчики уверяют, что литографический комплекс, используемый для безмасочной нанолитографии, стоит в пределах 5 млн руб. (зарубежные аналоги оцениваются в миллиарды рублей).
Нанопрорыв России
Специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали две установки для выпуска микроэлектронных наноструктур, которые дадут возможность «решить вопрос технологического суверенитета России в этом направлении в сфере микроэлектроники. В комплекс устройств входят установки для безмасочной нанолитографии и плазмохимического травления кремния.
Первая установка используется для получения изображения на подложке, без использования специальной маски. Такая технология, по словам разработчиков менее затратна по сравнению с классической литографией как по деньгам, так и по времени, в которой для получения изображения используются специализированные шаблоны.
Установка работает под управлением специализированного ПО и полностью автоматизирована.
Новая установка оценивается приблизительно в 5 млн руб., в отличие от зарубежных установок стоимостью от 10-13 млрд руб.
Разработка номер два
Комплекс, разработанный в СПбПУ, предназначен для создания наноструктур, необходимых «для работы различного микроэлектронного оборудования.
Базмасочный литограф используется на первом этапе этого процесса, тогда машина для плазмохимического травления кремния пригодится на втором.
Вторая установка использует в своей работе созданный на первом этапе рисунок на подложке. Она предназначена непосредственно для формирования наноструктур, но также позволяет создавать кремниевые мембраны, которые в дальнейшем могут использоваться, например, в судовых датчиках избыточного давления.
Авторы проекта заверили, что созданные на такой установке мембраны превосходят по надежности и чувствительности изготовленные методами жидкостного или лазерного травления. Они подчеркнули также, что это полностью отечественный продукт.
Стоимость второй установки ее создатели раскрывать не стали.
Потенциальный спектр применения
Комплекс из двух установок может применяться также для увеличения срока службы радиолокационного оборудования — более чем в 20 раз, сообщил заведующий лабораторией «Технологии материалов и изделий электронной техники» СПбПУ Артем Осипов. Он добавил также, что если задействовать установки в производстве солнечных панелей, то можно будет добиться снижения их массы и размеров и научить их работать в пасмурную погоду при столь же высоком КПД, сколь и при ярком солнце.
Изобретатели продолжают совершенствовать созданный ими комплекс для литографии. В частности, они намерены оснастить обе входящие в его состав установки искусственным интеллектом, не уточняя, какие именно задачи он будет решать.
Конкуренты не дремлют
СПбПУ – не единственный вуз, стремящийся создать передовые отечественные решения для литографии. Еще в октябре 2022 г. к работе в этом направлении приступил нижегородский Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН), но цель у него немного другая.
На октябрь 2023 г. Россия была не в состоянии производить микросхемы по современным техпроцессам – стране доступна максимум 65-нанометровая топология, устаревшая почти 20 лет назад.
Сейчас ведется строительство 28-нанометровой фабрики, но и этот техпроцесс давно утратил актуальность – уже давно освоен техпроцесс 4 нм, а в 2023 г. состоялся переход на 3 нм.
ИПФ РАН стремится сократить столь разительное отставание России от остального мира – специалисты вуза разрабатывают первый отечественный литограф, который сможет выпускать чипы по топологии 7 нм. Однако на это им потребуются годы – полноценную работу оборудование может начать не раньше 2028 г.
Также в марте 2023 г. что Минпромторг заказал разработку и освоение производства литографических материалов для микроэлектронного производства, в частности, фоторезистов. За эту работу министерство заплатит 1,1 млрд руб.
Источник информации — СПбПУ.
