近日，俄羅斯科學(xué)院微結(jié)構(gòu)物理研究所（IPM RAS）通過計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)科學(xué)博士德米特里?庫(kù)茲涅佐夫（Dmitrii Kuznetsov）在X平臺(tái)公布了一項(xiàng)關(guān)于本土11.2納米波長(zhǎng)極紫外（EUV）光刻工具的長(zhǎng)期路線圖，引發(fā)全球半導(dǎo)體行業(yè)的廣泛關(guān)注。

這份從2026年啟動(dòng)、延續(xù)至2037年的宏大計(jì)劃由IPM RAS的尼古拉·奇哈洛（Nikolai Chkhalo）提出，旨在通過差異化設(shè)計(jì)，規(guī)避ASML復(fù)雜且成本高昂的技術(shù)體系。業(yè)界認(rèn)為這不僅是對(duì)該機(jī)構(gòu)去年12月所分享信息的補(bǔ)充，更展示了俄羅斯在EUV光刻技術(shù)領(lǐng)域?qū)で笞灾鲃?chuàng)新的堅(jiān)定決心，但其技術(shù)可行性與商業(yè)化前景仍面臨巨大挑戰(zhàn)。

“非主流”技術(shù)路徑，差異化設(shè)計(jì)避免復(fù)制ASML

根據(jù)最新公布的路線圖，俄羅斯的EUV光刻機(jī)項(xiàng)目將從2026年開始，初期采用40納米制造技術(shù)，并計(jì)劃延伸至2037年，屆時(shí)將整合亞10納米的制造工藝。這一路線圖分為三個(gè)主要階段：

1. 第一階段（2026-2028年）：推出支持40納米工藝的光刻機(jī)，配備雙反射鏡物鏡系統(tǒng)，套刻精度達(dá)10納米，曝光場(chǎng)最大3×3毫米，每小時(shí)吞吐量超5片晶圓。

2. 第二階段（2029-2032年）：推出支持28納米（可向下兼容14納米）的掃描式光刻機(jī)，采用四反射鏡光學(xué)系統(tǒng)，套刻精度提升至5納米，曝光場(chǎng)26×0.5毫米，每小時(shí)吞吐量超50片晶圓。

3. 第三階段（2033-2036年）：面向亞10納米制程，搭載六反射鏡配置，套刻精度達(dá)2納米，曝光場(chǎng)最大26×2毫米，每小時(shí)吞吐量超100片晶圓。

值得注意的是，俄羅斯的EUV光刻機(jī)技術(shù)路徑與全球主流采用13.5納米波長(zhǎng)不同。該方案采用混合固態(tài)激光器、基于氙等離子體的光源，以及由釕和鈹（Ru/Be）制成的11.2納米波長(zhǎng)反射鏡，算得上是一次徹底的技術(shù)重構(gòu)。

與ASML設(shè)備使用錫液滴不同，氙氣光源的選擇避免了損傷光掩模的碎屑產(chǎn)生，大幅降低了維護(hù)需求。同時(shí)，相較于ASML的深紫外（DUV）設(shè)備，該方案通過簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)規(guī)避了先進(jìn)制程所需的高壓浸沒液和多重圖形化步驟。

自主創(chuàng)新的雙刃劍

盡管俄羅斯的EUV光刻機(jī)路線圖在技術(shù)路徑上展現(xiàn)出創(chuàng)新性，但其可執(zhí)行性仍面臨諸多挑戰(zhàn)。所有光學(xué)元件包括反射鏡及涂層、光罩設(shè)計(jì)以及光阻劑，都需要針對(duì)新的波長(zhǎng)進(jìn)行特別設(shè)計(jì)與優(yōu)化。這意味著俄羅斯需要自行開發(fā)配套的生態(tài)系統(tǒng)，這一過程可能需要數(shù)年甚至十年以上的時(shí)間。

有業(yè)內(nèi)人士對(duì)俄羅斯方案和ASML方案進(jìn)行了對(duì)比。

ASML的EUV光刻機(jī)使用高功率激光轟擊錫液滴產(chǎn)生13.5納米的極紫外光，但這一過程會(huì)產(chǎn)生大量錫碎屑，嚴(yán)重污染光學(xué)元件。俄羅斯方案則采用基于氙（xenon）氣的激光器光源替代錫等離子體，聲稱能將對(duì)光學(xué)元件的污染減少幾個(gè)數(shù)量級(jí)，從而大幅降低維護(hù)需求和運(yùn)營(yíng)成本。

其次，由于波長(zhǎng)不同，反射鏡的涂層材料也需改變。ASML使用的是硅/鉬（Si/Mo）多層膜反射鏡，而俄羅斯方案則計(jì)劃采用釕和鈹（Ru/Be） 制成的11.2納米波長(zhǎng)專用反射鏡。這一優(yōu)化可以令分辨率提升20%，同時(shí)更短的波長(zhǎng)可能開啟使用含硅光刻膠的可能性，降低制造成本和運(yùn)營(yíng)成本，提升加工效率。

但是，俄羅斯研發(fā)的EUV光刻機(jī)還面臨著生產(chǎn)效率低下的問題。雖然曝光的圖片顯示，其第三階段推出的EUV光刻機(jī)的生產(chǎn)效率可達(dá)每小時(shí)超過100片晶圓，但這只有ASML EUV光刻機(jī)的一半。然而，俄羅斯的光刻機(jī)并非面向超大規(guī)模晶圓廠的極限產(chǎn)能，而是旨在為小型代工廠提供高性價(jià)比解決方案。

技術(shù)繞行下的生態(tài)構(gòu)建

俄羅斯科學(xué)院微結(jié)構(gòu)物理研究所的這一路線圖，勾勒出俄羅斯試圖通過技術(shù)繞開傳統(tǒng)EUV限制、實(shí)現(xiàn)芯片自主生產(chǎn)的規(guī)劃。通過提供無需浸沒技術(shù)或錫基等離子體的清潔、高效、可擴(kuò)展光刻系統(tǒng)，俄羅斯的技術(shù)平臺(tái)可能吸引被ASML生態(tài)排除在外的國(guó)際客戶。若能完全落地，該項(xiàng)目將以顯著更低的資本與運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)芯片的本土制造與出口供應(yīng)。

與中國(guó)光刻機(jī)技術(shù)路徑相比，俄羅斯的選擇體現(xiàn)了差異化競(jìng)爭(zhēng)策略。中國(guó)光刻機(jī)技術(shù)總體路徑上遵循世界主流技術(shù)路線，以滿足國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)急需。而俄羅斯由于缺乏相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)底子，選擇另辟蹊徑，試圖通過創(chuàng)新技術(shù)路徑實(shí)現(xiàn)芯片生產(chǎn)的自主可控。

責(zé)編：Luffy