被制裁后，俄羅斯也決定自研EUV光刻機

成立于 2002 年的俄羅斯公司 T-Platforms 曾在全球超級計算機排名中占據一席之地，2013 年，美國將其列入出口限制名單。

為了擺脫對 x86 架構的依賴，其子公司 Baikal Electronics 開發基于 MIPS 和 ARM 架構處理器，然而受限于本土芯片制造能力，不得不依賴臺積電進行代工生產。2021 年，伴隨美國新一輪的制裁，其芯片生產全面受阻。最終，受制裁及其他因素的影響 T-Platforms 宣告破產，其子公司也面臨嚴重財務困境和重組壓力。

芯片作為信息技術核心組件重要性不言而喻，而光刻機作為芯片制造中的核心設備，其精密程度決定芯片的制造能力，尤其是 EUV（極紫外光刻）技術更是當下生產先進制程芯片的關鍵工藝。其中，ASML 憑借先進 EUV 技術在全球尖端光刻機市場占據主導地位。

美國制裁和技術封鎖讓俄羅斯獲取先進半導體生產設備變得異常困難，加速了俄羅斯啟動自主研發 EUV 光刻機項目的進程。

就在近日，據 CNews 報道，俄羅斯公布了自主研發 EUV 光刻機的路線圖，目標是開發比 ASML 更便宜、更容易制造的光刻機設備。

（來源：CNews）

據報道，這項光刻機開發項目由俄羅斯科學院微結構物理研究所（IPM RAS）的 Nikolay Chkhalo 領導，旨在打造“高性能 X 射線光刻發展新概念”，制造出兼具性能和成本優勢的 EUV 光刻機，與光刻巨頭 ASML 相競爭。

報道指出，俄羅斯自研光刻機采用的是波長 11.2nm 氙基鐳射光源，取代 ASML 基于激光轟擊金屬錫液滴產生 EUV 光源系統，而 ASML 的 EUV 光刻機采用波長 13.5nm 極紫外光源。

需要注意的是，波長從 13.5nm 到 11.2nm，盡管兩者都屬于極紫外線光譜范圍，但這卻遠不只是一個細微的調整，波長的變化帶來了深遠的影響，從反射鏡到涂層，從光罩的設計到光阻劑的選擇，所有關鍵的光學組件和材料都需要根據新波長進行定制設計和優化處理。

與此同時，為了適應該新工作波長和保證系統的整體性能和效率，相關的鐳射光源技術、光阻化學工藝、污染預防措施以及其他一系列支持技術也都需要經歷重新設計的過程，以確保在 11.2nm 波長下有效運行。

據報道，由于傳統光刻技術需要使用定制光掩膜以獲取圖像（ASML 的 EUV 光刻機采用極紫外光），而俄羅斯計劃自研的 EUV 光刻機無需光掩膜即可以直寫光刻，因此無論是經濟成本還是時間成本方面都更具優勢。

報道中還提到，俄羅斯自研光刻機還可使用硅基光阻劑，預計能夠在較短波長下帶來更好的性能表現。

“11.2nm 波長能夠將分辨率提高約 20%，不但可以帶來更精細的細節，同時還可以簡化設計并降低光學元件的成本。”Nikolay Chkhalo 指出，“除此之外，這種設計能夠顯著減少光學元件的污染，延長收集器和保護膜等關鍵零件的使用壽命。”他補充說。

（來源：CNews）

然而 11.2nm 波長與現有的以 13.5nm 波長為基礎 EUV 架構與生態系統并不兼容，這就意味著俄羅斯還需要自主開發光刻生態系統，預計可能需要花費十年甚至更長的時間，其中包括對現有的電子設計自動化（EDA）工具進行重新設計。

盡管現有的 EDA 工具仍然還可以完成邏輯合成、布局和路由等基本步驟，但涉及曝光的關鍵制程，包括光罩數據準備、光學鄰近校正（OPC）和分辨率增強技術（RET）等，則需要重新校準或升級。

據報道，對比 ASML 的 EUV 光刻機，俄羅斯自研光刻機的晶圓制造產能僅為前者的 37.5% 左右，但由于光源功率更低（僅為 3.6kW），因此可以應對小規模的芯片生產需求。

（來源：CNews）

報道中提到，俄羅斯自研光刻機的開發計劃將分為三個階段：

第一階段，技術理論。重點是圍繞基礎研究、關鍵技術識別與初步元件測試，包括具有實驗設計要素的研究工作，計劃創建關鍵的光刻技術，找出所有關鍵技術中的主要問題并提出糾正技術解決方案的建議，此外還計劃列出解決下一階段所需的設備清單。

第二階段，實驗驗證。制造用于測試的實驗光刻設備，開發集成多鏡頭投影系統及多千瓦激光器，用于測試 8/12 寸晶圓工藝。目標則是制造出 8 寸晶圓產能達到 60 片/小時的光刻機原型機，并整合至俄羅斯國內芯片生產線，以及接下來用于工業應用光刻機的可行性研究。

第三階段，規模量產。目標是開發出一整套可供工業應用的高性能光刻機系統，12 寸晶圓產能達到 60 片/小時，并在俄羅斯組織大規模生產。

報道指出，俄羅斯自研光刻機開發路線圖并未提及各個階段具體的時間安排，目前也尚不清楚該光刻機將支持哪些制程技術。

參考資料：

https://www.cnews.ru/news/top/2024-12-13_v_rossii_razrabotali_dorozhnuyu