— Мы заключили два контракта с Министерством промышленности и торговли на разработку степперов: один под минимальный размер элемента в 350 нм, другой — в 130 нм с перспективой его последующей модернизации до топологического уровня 65нм. Снижение размеров будет достигаться, в том числе, применением двойного маскирования — технологии, при которой на одной литографии слой делается несколько раз, чтобы уменьшить предельный размер элемента. Это общемировая практика для снижения минимального размера.

Степпер (англ. stepper) — литографическая установка, использующаяся при изготовлении полупроводниковых интегральных схем. На ней проводится важнейший этап проекционной фотолитографии — засветка фоторезиста через маску (принцип работы схож с диапроекторами и фотоувеличителями). В процессе работы степпера рисунок с маски многократно переводится в рисунок на различных частях полупроводниковой пластины.

У многих возникает вопрос о том, что 130нм — далеко не предельные на сегодняшний день топологические нормы, и это действительно так. Однако микросхемы от 250 до 65 нм в настоящее время востребованы рынком, и в перспективе десяти лет именно этот уровень будет основным и превалирующим. Субнаномикронные нормы ниже 65 нм — 28 нм, 16 нм, 3 нм — используются для выпуска определенных изделий: процессоров и памяти. Вся остальная электроника — автомобильная, силовая, МЭМСы и т. д. — работает на микросхемах диапазона 250-65 нм, для рынка он актуален.

Контракты предусматривают разработку фотолитографов, оперирующих пластинами диаметром 150 мм и 200 мм, последний будет основным размером, 150мм — опцией. Все наши основные фабрики работают на пластинах в 200 мм.

Фотолитограф на 350нм будет разработан раньше, уже в 2025 году мы рассчитываем приступить к освоению серийного выпуска аппаратуры по этому проекту. В рамках этого проекта мы берём готовый лазер — полупроводниковый, отечественный. Возможно, и зеленоградские компании, специализирующиеся на лазерных технологиях, в будущем смогут принять участие в поставках такого оборудования, для этого будет проведена отдельная конкурсная процедура.

Из конкурсной документации: по первому контракту с Минпромторгом к концу 2024 года в ЗНТЦ будет разработан и освоен в производстве степпер (получен опытный образец), разработаны и поставлены технологические процессы фотолитографии для выпуска на нём микросхем топологического уровня 350 нм, подготовлена документация для запуска серийного производства установки.

Проект 130 нм завершится чуть позже. В рамках этого проекта разрабатывается с нуля полностью отечественный лазер как один из основных элементов комплекса передачи изображения степпера. Он будет работать на длине волны 193 нм — это совершенно новое устройство с актуальными параметрами. Разработка лазера и интеграция его в степпер требует дополнительных ресурсов и времени.

Мы рассчитываем, что установки на этом лазере придут на замену лазерам американской компании Cyber, используемым сейчас на наших фабриках, в том числе зеленоградских.

Из конкурсной документации: по второму контакту с Минпромторгом в ноябре 2026 года в ЗНТЦ должна завершиться разработка и изготовление опытных образцов степпера и источников излучения (эксимерных лазеров) с длиной волны 193 и 248 нм, постановка базовых технологических процессов фотолитографии уровня 130 нм, подготовлена документация для запуска оборудования в серийное производство, определено предприятие-изготовитель.

Контрактом предусмотрено получение опытных образцов с соответствующей литерой, которая позволит запустить лазер в серийное производство. В рамках этого контракта Министерство промышленности и торговли выдаст лицензию на производство той компании, которую он посчитает готовой к выполнению такого заказа. Возможно, это будет ЗНТЦ или зеленоградские компании, производящие оборудование, а может быть, белорусские партнёры, с которыми мы будем сотрудничать при выполнении этого проекта — компания «Планар». Это будет решать министерство. Наша задача — закончить ОКР, параллельно с которым будет определяться серийный производитель, поэтому сроки начала серийного производства уже можно прогнозировать.

Из конкурсной документации: степпер для изготовления микросхем 350 нм — это установка весом в 3.5 тонны и габаритами 2 х 2.6 х 2.5 метров (оптико-механическое устройство, объектив лазера с рабочей длиной волны 365 нм) плюс 2 х 0.8 х 1.6 метров (управляющий комплекс). Базовую платформу установки выполнят в виде кабинета, предназначенного для размещения в чистом помещении класса не хуже 7 ИСО (по ГОСТ ИСО 14644-1-2002). Внутри кабинета будут проходить процессы фотолитографии: индивидуальная обработка кремниевых пластин (диаметром 150 и 200 мм) с автоматической загрузкой и выгрузкой их из кассет.

Корпус степпера оснастят элементами виброзащиты, изолирующей главные узлы (оптическая система, система совмещения, столы) от каркаса установки, а также дополнительным к внешнему собственным фильтрующим нагнетателем очищенного воздуха в рабочую зону — для поддержания класса чистоты в рабочей зоне и системе подачи пластин не менее 5 ИСО.

Степпер для изготовления микросхем 130 нм будет похожим внешним параметрам (его габариты и масса уточнятся при разработке). В конкурсной документации заявлена его производительность — 100 пластин в час.

Есть ли зарубежные аналоги нашей разработки? В мире всего три компании, которые делаю степперы: голландская ASML, их основной производитель, занимающий 84% рынка, и две японские компании — Nikon и Canon. Конечно, мы смотрим на зарубежные образцы, на которых работают сегодняшние фабрики. Будем учитывать их опыт.

Стоимость отечественных фотолитографов, по нашим предварительным оценкам, должна быть ниже зарубежных. Но не только это важно. Сегодня импорт нового фотолитографического оборудования в Россию находится под серьёзными ограничениями, и в любом случае стране нужно решать задачу по разработке своих степперов, так как фотолитография — это основа любого технологического процесса в микроэлектронике. Государство приступило к решению этой проблемы.

Прошлое поколение отечественных фотолитографов существовало еще в эпоху СССР. Основные компетенции по этому направлению тогда были у белорусских предприятий, они остались и сейчас — у белорусского «Планара». Советские машины «Планара» доходили до минимального уровня топологии в 0,5-0,1 микрон, они до сих пор работают, например, на зеленоградском «Ангстреме». В России производителей степперов не было. С компанией «Планар» мы сейчас сотрудничаем, все их компетенции и опыт будут задействованы при выполнении разработки.