В России создали электронно-лучевой литограф для печати чипов эпохи Pentium 4

Зеленоградский нанотехнологический центр (ЗНТЦ) создал установку электронно-лучевой литографии (ЭЛЛ) для изготовления фотошаблонов и формирования рисунка на подложках без использования масок по нормам 150 нм, пишет CNews. Об этом стало известно из документов, согласно которым ЗНТЦ ищет перевозчика для доставки «опытного образца установки электронно-лучевой литографии с проектными нормами 150 нм» в рамках ОКР «Прогресс ЭЛЛ 150».

Образец установки ЭЛЛ планируется перевезти «за 2 тыс. км от Зеленограда», рассказали CNews в ЗНТЦ. Там же сообщили, что сейчас два опытных образца системы ЭЛЛ проходят комплексные испытания, которые продлятся около четырёх месяцев. После этого начнутся испытания на точность формирования изображения и другие технологические параметры. Разработка ведётся в рамках госпрограммы «Научно-технологическое развитие Российской Федерации».

Одним из основных применений электронно-лучевой литографии является изготовление фотошаблонов. Фотошаблон представляет собой стеклянную подложку с непрозрачным рисунком будущей микросхемы и используется в фотолитографическом оборудовании для многократного переноса этого рисунка на кремниевые пластины и соответственно массового производства чипов. Кроме того, электронно-лучевая литография позволяет формировать рисунок непосредственно на подложке без использования фотошаблонов — буквально печатать чипы на пластинах.

В случае производства чипов у ЭЛЛ есть как преимущества, так и недостатки. Одним из преимуществ является гибкость: для научных разработок и прототипирования можно быстро менять рисунок без необходимости создавать дорогостоящий фотошаблон. Однако для серийного производства такая система не подходит, поскольку работает слишком медленно. В разговоре с CNews глава одного из микроэлектронных предприятий отметил, что использование такого оборудования логично при мелкосерийном производстве специализированных чипов (для космической или оборонной промышленности), где изготавливать дорогостоящие маски для каждого заказа экономически невыгодно.

Также эксперт отметил, что развитие российской полупроводниковой отрасли сейчас упирается в ряд проблем, среди которых как наиболее острые он выделил отсутствие национальной инженерной школы, способной освоить производство чипов с технологическими нормами менее 65 нм, а также дефицит фоторезистов для технологий тоньше 90 нм. Не менее критичен недостаток компонентной базы, включая прецизионные лазерные интерферометры и системы контроля температуры, необходимые для минимизации эффекта близости.

Специалист также акцентировал внимание на отсутствии национальной программы перепроектирования оборудования, аналогичной той, которую Китай успешно реализует с 2005–2010 годов. По его убеждению, наличие подобной программы способствовало бы сокращению технологического разрыва, позволило бы наладить производство высоконадёжной электроники для ключевых информационных систем и ускорило бы развитие отечественных разработок.

По словам другого опрошенного эксперта, такой литограф пригоден для создания шаблонов для фотолитографических процессов стандартных (зрелых) технологий. Однако он указал на трудности достижения однородности наносимого рисунка по всей поверхности пластины. Реализация этой задачи требует тщательной метрологии и точного управления электронным лучом. Успешное преодоление этих трудностей зависит от наличия электронно-чувствительных резистов, к качеству которых также предъявляются жёсткие требования.

В 2025 году Зеленоградский нанотехнологический центр представил литограф с разрешением 350 нм. Установка была передана компании «Отраслевые решения» (входит в ГК «Элемент»). Генеральный директор ЗНТЦ Анатолий Ковалёв в сентябре того же года отмечал, что создан серьёзный задел, позволяющий перейти к разработке полностью локализованных установок с технологическими нормами 90 нм. Сейчас же ведутся работы над установкой с нормами 130 нм. Отметим, что 130-нм чипы Intel и AMD выпускались ещё в начале 2000-х — например Pentium 4 и Athlon XP.

Образец установки ЭЛЛ планируется перевезти «за 2 тыс. км от Зеленограда», рассказали CNews в ЗНТЦ. Там же сообщили, что сейчас два опытных образца системы ЭЛЛ проходят комплексные испытания, которые продлятся около четырёх месяцев. После этого начнутся испытания на точность формирования изображения и другие технологические параметры. Разработка ведётся в рамках госпрограммы «Научно-технологическое развитие Российской Федерации».

Одним из основных применений электронно-лучевой литографии является изготовление фотошаблонов. Фотошаблон представляет собой стеклянную подложку с непрозрачным рисунком будущей микросхемы и используется в фотолитографическом оборудовании для многократного переноса этого рисунка на кремниевые пластины и соответственно массового производства чипов. Кроме того, электронно-лучевая литография позволяет формировать рисунок непосредственно на подложке без использования фотошаблонов — буквально печатать чипы на пластинах.

В случае производства чипов у ЭЛЛ есть как преимущества, так и недостатки. Одним из преимуществ является гибкость: для научных разработок и прототипирования можно быстро менять рисунок без необходимости создавать дорогостоящий фотошаблон. Однако для серийного производства такая система не подходит, поскольку работает слишком медленно. В разговоре с CNews глава одного из микроэлектронных предприятий отметил, что использование такого оборудования логично при мелкосерийном производстве специализированных чипов (для космической или оборонной промышленности), где изготавливать дорогостоящие маски для каждого заказа экономически невыгодно.

Также эксперт отметил, что развитие российской полупроводниковой отрасли сейчас упирается в ряд проблем, среди которых как наиболее острые он выделил отсутствие национальной инженерной школы, способной освоить производство чипов с технологическими нормами менее 65 нм, а также дефицит фоторезистов для технологий тоньше 90 нм. Не менее критичен недостаток компонентной базы, включая прецизионные лазерные интерферометры и системы контроля температуры, необходимые для минимизации эффекта близости.

Специалист также акцентировал внимание на отсутствии национальной программы перепроектирования оборудования, аналогичной той, которую Китай успешно реализует с 2005–2010 годов. По его убеждению, наличие подобной программы способствовало бы сокращению технологического разрыва, позволило бы наладить производство высоконадёжной электроники для ключевых информационных систем и ускорило бы развитие отечественных разработок.

По словам другого опрошенного эксперта, такой литограф пригоден для создания шаблонов для фотолитографических процессов стандартных (зрелых) технологий. Однако он указал на трудности достижения однородности наносимого рисунка по всей поверхности пластины. Реализация этой задачи требует тщательной метрологии и точного управления электронным лучом. Успешное преодоление этих трудностей зависит от наличия электронно-чувствительных резистов, к качеству которых также предъявляются жёсткие требования.

В 2025 году Зеленоградский нанотехнологический центр представил литограф с разрешением 350 нм. Установка была передана компании «Отраслевые решения» (входит в ГК «Элемент»). Генеральный директор ЗНТЦ Анатолий Ковалёв в сентябре того же года отмечал, что создан серьёзный задел, позволяющий перейти к разработке полностью локализованных установок с технологическими нормами 90 нм. Сейчас же ведутся работы над установкой с нормами 130 нм. Отметим, что 130-нм чипы Intel и AMD выпускались ещё в начале 2000-х — например Pentium 4 и Athlon XP.