俄罗斯科学院誓言2028年完成7nm光刻机建造

10月22日消息，据外媒Tomshardware报道，一家俄罗斯研究所正在开发自己的半导体光刻设备，该设备可以被用于7nm制程芯片的制造。目前该设备正在开发中，计划在 2028 年建成。当它准备好时，可能会比 ASML 的 Twinscan NXT:2000i 工具更高效，后者的开发时间超过了十年。

在今年2月24日，俄乌冲突爆发后，美国、英国和欧盟先后对俄罗斯采取了制裁措施，禁止了几乎所有拥有先进晶圆厂的合同芯片制造商与俄罗斯实体合作。中国台湾也迅速禁止向该国运送先进芯片。此外，在英国的对俄制裁之下，英国Arm也不能将他们新的半导体IP技术授权给俄罗斯的芯片设计厂商。因此，俄罗斯政府推出了一项国家计划，计划到 2030 年开发出自己的 28nm制程制造技术，并尽可能多的外国芯片进行逆向工程，同时培养当地人才从事国产芯片工作。

但是，要想在2030年时实现28nm制程的量产，俄罗斯面临着很多的困难。

目前，俄罗斯本土最先进的晶圆厂可以制造65nm制程的芯片。而且，由于美国等各方的制裁，美国和欧洲的半导体设备制造商也无法向俄罗斯供应半导体设备，因此俄罗斯要想实现 28nm 节点的量产，就必须设计和建造俄罗斯自己的晶圆生产设备。也就是说，俄罗斯希望在8年时间内，完成像 ASML 和 Applied Materials （应用材料）这样的公司花了几十年的时间来开发和迭代的事情。

显然，根据下诺夫哥罗德战略发展网站（通过 CNews） 发布的计划，俄罗斯科学院下属的俄罗斯应用物理研究所（Russian Institute of Applied Physics，IAP）打算超越所有人的预期，到 2028 年生产出具有 7nm 制造能力的光刻设备。

能够使用 7nm 级工艺技术处理晶圆的现代光刻设备是一种高度复杂的设备，它涉及高性能光源、精密光学和精确计量等众多的关键部件。然而，作为俄罗斯领先的应用物理研究机构，IAP 相信它可以在相对较短的时间内开发出这样一个工具。

该工具将与ASML或尼康等公司生产的光刻机有所不同。例如，IAP计划使用大于600W的光源（总功率，而非中间聚焦功率），曝光波长为11.3nm（EUV波长为13.5nm），这将需要比现在更复杂的光学器件。由于该设备的光源功率相对较低，这将使该工具更紧凑、更容易制造。然而，这也意味着其光刻机的芯片产量将大大低于现代深紫外（DUV）工具。但IAP表示，这可能不是问题。

在时机方面，IAP 可能有点过于乐观。对于 32nm 以下的制程，芯片制造商目前采用的是所谓的浸没式光刻技术。ASML 于 2003 年底推出 了其第一款浸没式光刻系统——Twinscan XT:1250i，并在 2004 年第三季度交付一台设备，以生产 65nm 逻辑芯片和 70nm 半间距 DRAM。该公司花了大约五年时间于2008 年底宣布推出其支持 32nm 的 Twinscan NXT:1950i，并于 2009 年开始向客户交付。

作为市场领导者，ASML花了大约 9 年的时间才在 2018 年交付其支持 7nm 和 5nm 制造的 Twinscan NXT:2000i DUV 工具。台积电在其第一代 N7 制造技术中使用了具有多重图案的工具。从ASML 的产品发展历程来看，从 65nm 过渡到 7nm 用了 14 年的时间。现在，在芯片生产方面没有任何经验或与芯片制造商没有任何联系的 IAP 打算在大约 6 年的时间里从头开始制造一台支持 7nm 的机器进行量产。虽然这个计划听起来不太可行，但看起来 IAP 充满了热情。

俄罗斯科学院微结构物理研究所副所长 Nikolai Chkhalo 表示：“全球光刻技术领导者 ASML 近 20 年来一直在开发其 EUV 光刻系统，并且该技术已经证明是非常复杂的。”为科学技术发展。“在这种情况下，ASML 的主要目标是保持世界上最大的工厂才需要的极高生产力。在俄罗斯，没有人需要如此高的生产力。在我们的工作中，我们从国内面临的需求和任务出发。微电子学——这不是数量，而是质量。首先，我们需要过渡到我们自己的制造工艺，制定自己的设计标准，我们自己的工具、工程、材料，所以我们走自己的道路在这里是不可避免的。

IAP 计划在 2024 年之前建造一个功能齐全的 alpha光刻机设备。这个光刻设备不必提供高生产率或最大分辨率，但必须工作并对潜在投资者有吸引力。IAP 打算在 2026 年之前制造出具有更高生产力和分辨率的光刻设备的测试版。这台机器应该可以量产，但预计其生产力不会达到最大。据说光刻设备的最终迭代将在 2028 年问世。它应该获得高性能光源（因此更高的生产率）、更好的计量和整体能力。到 2028 年，尚不清楚 IAP 和/或其生产合作伙伴将能够生产多少台此类机器。

但是，还有一个问题，那就是晶圆厂设备并只限于光刻设备。还有其他类型的机器执行蚀刻、沉积、抗蚀剂去除、计量和检测操作，这些机器都不是在俄罗斯制造的。此外，还有一些不太先进的机器，如超纯空气和水发生器，这些机器也不是在俄罗斯生产的。即使 IAP 设法建造了光刻工具，俄罗斯仍然需要通过完成数百台工具的国产化才能建造现代化的晶圆厂。此外，晶圆厂还需要在已经对俄罗斯禁运的国家之外寻找晶圆制造所需的超纯原材料。

值得一提的是，根据此前的报道显示，俄罗斯莫斯科电子技术学院 (MIET)承接了俄罗斯贸工部开发制造芯片的光刻机项目，该项目由俄罗斯政府首期投资6.7亿卢布资金（约合5100万元人民币）。研发的光刻机计划达到EUV级别，但技术原理完全不同，是基于同步加速器和/或等离子体源”的无掩模X射线光刻机。