* Установка будет способна обработать кремниевую пластину всего за пять минут вместо двух недель *

Российский стартап разработал проект многолучевого электронного литографа для производства современных микросхем. Для него уже создана и испытана ключевая технология — мультикатод, позволяющий формировать сразу множество электронных лучей. Благодаря этому установка сможет экспонировать кремниевую пластину всего за 5–7 минут — примерно в 3 тыс. раз быстрее традиционных однолучевых электронных литографов. Разработчики рассчитывают, что новое решение позволит конкурировать с зарубежными аналогами на российском рынке и укрепить позиции страны в сфере микроэлектроники. В то же время эксперты отмечают, что проект пока находится на ранней стадии развития, поэтому до появления полноценных работающих прототипов может пройти еще немало времени.

Проект многолучевого электронного литографа

Российская команда при поддержке НТИ создала проект многолучевого электронного литографа, который, по расчетам разработчиков, способен сократить время экспонирования кремниевой пластины — нанесения рисунка на ее поверхность — с полутора-двух недель до нескольких минут. В основе установки лежит мультикатод — единый источник, формирующий сразу множество электронных лучей вместо одного, как в традиционных электронных литографах.

Пока речь идет не о готовой машине, а о завершенном этапе научно-исследовательских работ. Сам литограф предстоит создать в рамках следующего этапа — опытно-конструкторской разработки. При этом ключевой элемент системы — мультикатод — уже изготовлен и прошел практические испытания. Впервые проект литографа был представлен на форуме «Сильные идеи для нового времени».

— Мы разработали сквозную технологию создания мультикатода и подтвердили ее работоспособность на практике. Нам удалось получить массивы источников электронных пучков с радиусом закругления вершины всего 1,5–2 нанометра — это один из лучших результатов в мире. Именно этот элемент позволяет генерировать множество электронных лучей одновременно и многократно ускорить процесс литографии, — рассказал «Известиям» главный разработчик проекта Евгений Гиваргизов.

По его словам, главным преимуществом технологии перед существующими многолучевыми решениями стал способ формирования самих электронных источников. В отличие от зарубежных систем, использующих сложные схемы расщепления одного луча с большим количеством зеркал и оптических затворов, российская разработка создает сразу множество независимых источников электронов на единой подложке. Это позволяет существенно снизить требования к инженерной инфраструктуре, энергопотреблению и стоимости оборудования.

Разработчики рассчитывают, что при запуске проекта первый опытный образец литографа может быть создан примерно через три года. В дальнейшем технология, по их оценке, сможет использоваться для производства микросхем с различными технологическими нормами — от традиционных 350 нм до перспективных процессов с топологией в несколько нанометров. При этом, как отмечает команда проекта, предельное разрешение сегодня определяется прежде всего характеристиками применяемых фоторезистов, а не возможностями самого источника электронного пучка.

Новый литограф в развитии отечественных технологий

По мнению экспертов, сама концепция многолучевой электронной литографии действительно способна стать важным направлением развития отечественного оборудования, однако до промышленного внедрения разработке предстоит пройти долгий путь.

— Технология выглядит интересной и перспективной. Если удастся надежно реализовать мультикатод и обеспечить точное управление большим количеством электронных лучей, это может заметно ускорить процесс экспонирования и сделать производство дешевле и гибче по сравнению с классическими однолучевыми системами. В долгосрочной перспективе такие решения способны помочь России развивать собственное оборудование и снижать зависимость от импорта, однако до полноценной промышленной альтернативы ведущим мировым системам еще предстоит большая работа, — отметил эксперт НТИ по микроэлектронике и электронной промышленности Сергей Сазонов.

Более сдержанную оценку дал специалист инженерно-технической экспертизы Сергей Варнавский. По его словам, сегодня проект находится на ранней стадии развития, а готового литографа пока не существует.

— Фактически у разработчиков есть только технология мультикатода. Пока проект получит финансирование и пройдет все этапы разработки, мировые технологии могут уйти далеко вперед, поэтому существует риск, что к моменту появления установки она уже будет уступать зарубежным аналогам. Вместе с тем в условиях ограниченной конкуренции на российском рынке подобная разработка вполне может найти применение у отечественных производителей микроэлектроники и печатных плат, — считает он.

Несмотря на это, в случае успешной реализации проект способен сократить зависимость российской микроэлектроники от зарубежного литографического оборудования и расширить возможности серийного выпуска чипов, в которых сейчас так нуждается индустрия, пояснил эксперт.

Антон Белый

https://iz.ru/2143552/anton-belyi/rossijskij-litograf-uskorit-proizvodstvo-mikroskhem-v-3-tys-raz