Относительно недавно мы писали о том, что в России начали строить фабрику для выпуска 28-нм чипов. Тогда мы говорили, что проект разработали несколько лет назад, но к реализации приступили только сейчас.
В ходе обсуждения возник закономерный вопрос — где брать литографическое оборудование для таких чипов в текущей геополитической обстановке. Как оказалось, его уже начали разрабатывать — причем представители тех же организаций, которые затеяли строительство самой фабрики. О подробностях всего этого — под катом.
Дисклеймер. В блоге мы нередко делали и делаем обзоры зарубежных процессоров и комплектующих, реже — затрагиваем отечественное «железо». Мы аккуратны в оценках и рассуждениях о будущем отечественного ПО. Призываем и вас оставаться в беспристрастных рамках технических параметров и характеристик, мы же на Хабре 🙂
Кто разрабатывает оборудование?
В проекте задействована объединенная команда специалистов трех организаций — «Микрона», «Московского института электронной техники» (МИЭТ) и Зеленоградского нанотехнологического центра. Команда планирует создать отечественное оборудование для производства микросхем по 28-нм техпроцессу и, возможно, даже более современные чипы.
Что касается научно-исследовательской работы, то ею занимаются ученые Центра коллективного пользования «Микросистемная техника и электронная компонентная база» МИЭТ. Насколько можно судить, НИР должны быть завершены до конца 2022 года. Заказ поступил от Минпромторга в рамках госпрограммы «Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности».
Команда довольно большая — в нее входит около 50 сотрудников МИЭТа и ЦКП «МСТ и ЭКБ», в том числе молодые кандидаты наук и аспиранты. На базе завода «Микрон» и Зеленоградского нанотехнологического центра планируется задействовать производственные возможности организаций, чтобы изготовить образцы МЭМС динамической маски.
» Это поисковый аванпроект, в ходе которого проверяется сама возможность переноса изображения при помощи МЭМС динамической маски. Мы должны показать, что система работает надёжно, пройдет все испытания и метрологические тесты. Если эта работа завершится успешно, за ним последует опытно-конструкторский проект по созданию литографической установки», заявил доктор технических наук, профессор, проректор по научной работе МИЭТ Гаврилов Сергей Александрович.
Основные задачи НИР
Представители проекта заявляют, что основная задача выполнения НИР — экспериментальная проверка основных технологических решений в области безмасочной рентгеновской нанолитографии. На первом этапе проекта планируется разработать, изготовить и протестировать макеты МЭМС динамической маски в двух вариантах.
Первый — управление коэффициента пропускания рентгеновского излучения. Второй — управление коэффициента отражения рентгеновского излучения. После изучения результатов планируется создать «технический облик» разрабатываемой литографической установки. Участники проекта заявляют о том, что на этом этапе будут выработаны и обоснованы параметры ключевых узлов системы:
• Источник рентгеновского излучения
• Оптическая система, включая МЭМС динамической маски
• Вакуумная система
• Система совмещения и позиционирования
Команда проекта изучает возможности разработки установки безмасочной рентгеновской нанолитографии с длиной волны 13,5 нм на базе синхротронного либо плазменного источника. Если проект удастся завершить, то в России появится собственное оборудование, которого в стране раньше не было.
Представители проекта заявляют, что разработка будет вестись на базе как действующих, так и запускаемых в стране синхротронов. В частности, будет использоваться синхротрон ТНК «Зеленоград», НИЦ «Курчатовский институт», плюс отечественные плазменные источники. При помощи этих технологий ученые надеются обрабатывать полупроводниковые пластины с проектными нормами 28 нм, 16 нм и ниже.
На 28-нм технологию власти планируют перейти к 2030 году. Стоит отметить, что зарубежные производители освоили 4-нм техпроцесс и понемногу реализуют планы по разработке чипов по 3-нм и 2-нм техпроцессу. Инициаторы проекта заявляют о разработке к 2030 году не менее 400 прототипов новых видов электроники и о проведении не менее 2000 научно-исследовательских работ.
Что было до 28 нм?
10 лет назад на производственных мощностях «Микрона» было запущено производство чипов по технологии 90 нм. Не сказать, чтобы проект был дешевым — на его реализацию было вложено 16,5 млрд руб., из которых «Ситроникс» и Роснано (участники проекта) инвестировали по 6,5 млрд руб., а еще 3 млрд руб. были привлечены в виде займа.
Кроме того, около года назад Минпромторг заявил о финансировании разработки российского оборудования для производства чипов по 130-65 нм техпроцессу. Т.е. речь идет о технологии, которая была прорывной около 20 лет назад. Тем не менее, во многих отраслях промышленности такие чипы используются.
Сложности и заботы
В целом, проект выглядит неплохо, но здесь есть главная проблема — если что-то пойдет не так с разработкой отечественных литографических систем, то и фабрика будет простаивать. А ее содержание обходится в сотни миллионов рублей в не зависимости от того, какой объем чипов производится.
Кроме того, многие моменты остаются неясными, включая запасы компонентов и сырья для разработки литографических систем. Как мы уже говорили, те же стекла для фотошаблонов — импортные. Кроме того, слитки, из которых нарезают кремниевые пластины — тоже импортное, да и оборудование для нарезки тоже нужно доставлять из-за рубежа.
Как бы там ни было, если все получится, то в РФ появится собственная производственная линия по выпуску чипов, которые применяют во многих отраслях промышленности. Технологии не самые новые, но их продолжают использовать.
