Регион

Уведомления отключены

Страница не загружается? Возможно:
1. Низкая скорость интернета - проверьте интернет-соединение
2. Устарела версия браузера - попробуйте обновить его

Неон нужен: Как мировая микроэлектроника попала в зависимость от российских инертных газов

Ограничение поставок этих веществ из России грозит крахом всей микроэлектронной промышленности мира: на планете их производят всего три страны, одна из них — Украина.

4 июня, 21:40
83520
<p>Обложка © Shutterstock</p>

Обложка © Shutterstock

Зачем неон в микроэлектронике

Эта машина называется литографом. Она печатает микросхемы. Внутри происходит нечто схожее с фотопечатью, только вместо листа бумаги — кремниевая пластина, покрытая тонким слоем светочувствительного полимерного материала. Лазеры "выжигают" на ней нужный рисунок.

Литограф для производства микросхем. Фото © ASML

Литограф для производства микросхем. Фото © ASML

Лазеры для этого используются газовые. Работают они примерно так. Есть стеклянная ёмкость, заполненная какими-то инертными газами. Инертные — это значит в своём обычном состоянии, так сказать, "никакие": без цвета, без вкуса, без запаха, почти ни с чем не реагируют. За это же отсутствие хоть каких-то отличительных особенностей их также величают благородными. Самые благородные из них — неон и гелий, чуть менее инертны аргон, криптон, ксенон и радиоактивный радон.

Но дело в том, что они такие, если на них ничем не воздействовать. А вот если через неон, например, идёт электрический ток, то газ светится. И так можно порождать не только огни большого города, но и узконаправленные — лазерные — лучи.

Гелий-неоновый лазер. Фото © Википедия

Гелий-неоновый лазер. Фото © Википедия

К примеру, бывают так называемые эксимерные лазеры. Это от двух английских слов: excited и dimer. Excited — "возбуждённые", а dimer — это двойная молекула. То есть инертный газ в спокойном состоянии — из одиночных молекул, но под действием электроразряда они соединяются в пары и вместе отдают энергию в виде вынужденного излучения. Такие лазеры активно работают не только в микроэлектронной промышленности, но и в лазерной хирургии. Скажем, в коррекции зрения. И в них тоже используют неон.

А этот исполинский "шкаф", в котором при его размерах, в общем-то, жить можно, — поистине уникальная вещь, без которой не могут существовать ни Intel, ни Samsung, ни тайваньская TSMC (один из крупнейших мировых производителей полупроводников). Кстати, эти полупроводники есть в том числе в гаджетах Apple.

Установка для литографии нидерландской компании ASML. Фото © flickr / IBM Research

Установка для литографии нидерландской компании ASML. Фото © flickr / IBM Research

И шкаф этот — тоже установка для литографии, суперсовременная, продвинутая. И делает её на планете Земля лишь одна-единственная компания — нидерландская ASML. Опять-таки к слову: её создавали при очень значительном участии российских учёных, в частности, Института спектроскопии РАН. В ней лазеры излучают ультрафиолетовый свет, притом с такой короткой длиной волны, что ещё немного — и это будет уже рентген. Это называется экстремальной ультрафиолетовой литографией.

А физика производства микросхем такова, что чем короче длина волны луча, тем более мелкие структуры можно "нарисовать" на чипе. Отсюда и весь прогресс, то есть создание всё более компактных и при этом всё более мощных устройств.

В описании этой машины говорится, что там лазер проходит через углекислотную смесь: диоксид углерода, азот, гелий, иногда водород и ксенон. То есть неон в данном случае не фигурирует. И тем не менее нидерландская компания в нём очень нуждается.

Где в мире производят неон

Фото © Shutterstock

Фото © Shutterstock

До недавних пор около 20% неона для своих литографов ASML закупала у Украины. Более того, именно Украина поставляла США 90% этого газа для полупроводников. Надо сказать, Украина — крупнейший в мире производитель именно чистого неона — без примесей. Как объясняют эксперты, так сложилось исторически. В Одессе и Мариуполе есть два предприятия, которые его очищают: Cryoin Engineering и Ingas. Оба они закрылись из-за известных событий. Из-за этого неон ещё в марте подорожал в девять раз.

Но также исторически сложилось и то, что сырьё для этих предприятий поставлялось из России. А сырьё — это неоново-гелиевая смесь. Её получают на металлургических заводах, там есть специальные воздухоразделительные установки. В них воздух охлаждается до такой температуры, что одни вещества переходят в жидкое состояние, а вот неон и гелий остаются в газообразном и накапливаются наверху.

То есть мировая микроэлектроника осталась не только без украинского чистого неона, но и как минимум до конца 2022 года — без российской неоново-гелиевой смеси, из которой этот чистый неон делают. Россия ограничила экспорт инертных газов. Как сообщает Минпромторг, теперь, если поставки и будут, то в каждом отдельном случае только по решению правительства. При этом вообще на мировом рынке благородных газов есть только три страны-поставщика: Украина, Россия и Китай.

А меж тем микроэлектронные гиганты Intel, Samsung и TSMC собрались строить в Штатах новые заводы, поэтому, как ожидается, спрос на инертные газы вырастет в ближайшие годы на 37%.

https://static.life.ru/publications/2022/6/2/450032164935.4744.jpeg

Фото © Shutterstock

Поддерживаете ли вы решение об ограничении российских поставок инертных газов?

0

Комментариев: 4

avatar
Для комментирования авторизуйтесь!
avatar
Maxim Peregudov6 июня, 18:25

Вообще-то все не так, за исключением того, что действительно инертные газы используются для производства микроэлектроники. РФ + Украина экспортировать только 50% всей потребности Европы. Сами европейцы отказывались от производства из за экологии. Да и объем всего этого рынка не более 30 млн $ в год. Так что не о чем. А цены на редкие газы выросли по другим причинам. Их используют как рабочее тело двигателей спутников, коих стали запускать в 1000 раз больше.

Показать ответы
avatar
Анатолий Кузнецов5 июня, 23:09

Вот теперь пусть почешутся!!!

avatar
Ruslan Timirov5 июня, 18:39

Ну это фигня чистая. Я думаю что при необходимости в любом более менее развитом государстве можно наладить выпуск инертных газов. Их же не из под земли надо добывать. Установка воздухоразделения не такая уж сложная по конструкции. Сам на такой работал, только азот делал.

Показать ответы