Российские 193-нм литографы появятся через пару лет, и будут работать по старинке
Российская академия наук объявила о создании 193-нм литографических сканеров в течение ближайших двух лет. Однако ключевой сдвиг в стратегии разработки вызывает вопросы у отраслевых специалистов: в отличие от недавно представленного белорусско-российского прототипа на твердотельных лазерах, новые установки вернутся к классической газовой технологии. Это решение, по мнению экспертов, может одновременно ускорить выход оборудования на рынок и ограничить его технологический потенциал.
Возвращение к истокам: почему выбраны эксимерные лазеры
Глава РАН Геннадий Красников подтвердил, что в основе перспективных сканеров будут лежать эксимерные источники света на смеси благородных газов. Речь идет о длинах волн 248 нм и, в перспективе, 193 нм — классическом решении, десятилетиями используемом мировыми гигантами вроде ASML. Выбор в пользу газовых лазеров, а не твердотельных аналогов, объясняется сугубо практическими соображениями.
Твердотельные лазеры, которые применялись в совместной российско-белорусской разработке для длины волны 350 нм, обеспечивают компактность и энергоэффективность. Однако для перехода на 193 нм они пока не могут гарантировать главного параметра промышленной литографии — мощности излучения. Без достаточной мощности падает производительность установки, что делает выпуск чипов экономически нецелесообразным. Эксимерные лазеры, напротив, уже сегодня выдают необходимую энергию импульса, подтвержденную годами эксплуатации в фабриках TSMC и Samsung.
Технологический компромисс: скорость против инноваций
Решение опереться на проверенную газовую схему — это осознанный компромисс. С одной стороны, он позволяет сократить путь от лабораторного образца до серийного оборудования. С другой — консервирует отставание в области твердотельной фотоники, где прогресс мог бы дать качественный скачок. Установки на 193 нм, даже с иммерсионным улучшением, остаются технологией вчерашнего дня для мировых лидеров, но для российской полупроводниковой отрасли, которая долгие годы была лишена доступа к современным сканерам, это станет прорывом.
Важно понимать, что 193-нм литография до сих пор является рабочей лошадкой глобальной индустрии. С помощью методов множественного экспонирования (multi-patterning) на таком оборудовании можно формировать структуры вплоть до 5-нм техпроцесса. Это означает, что даже без EUV-литографии (13.5 нм) Россия потенциально сможет закрыть потребности в выпуске широкого спектра микросхем — от процессоров для автоэлектроники до чипов для систем связи.
Двухлетний горизонт: что стоит за сроками
Заявление о готовности сканеров через два года выглядит амбициозно. Для сравнения: создание действующего прототипа на 350 нм заняло несколько лет, и это был лишь первый шаг. Переход на 193 нм требует не только нового источника света, но и полной переработки оптической системы, системы позиционирования подложек с нанометровой точностью и контроля дозы засветки. В мире лишь две компании — ASML и Canon — способны серийно производить такие машины.
Тем не менее, в РАН подчеркивают, что работы ведутся с учетом накопленной экспертизы по эксимерным лазерам, которая в СССР и России была одной из сильнейших в мире. Вопрос упирается в компонентную базу: оптику высокого класса, прецизионную механику и системы автоматизированного управления.
Мировой рынок литографического оборудования оценивается в десятки миллиардов долларов, и вход на него с технологией 193 нм — это не столько конкуренция с EUV-монополией ASML, сколько создание суверенного инструмента для обеспечения национальной безопасности. Даже если российские сканеры появятся с задержкой и будут уступать по производительности аналогам, сам факт их существования изменит расстановку сил в цепочках поставок микроэлектроники.
