俄自研EUV光刻机曝光：11.2nm光源，一小时处理60片晶圆，更便宜

导读：

十二月二十号，Cnews爆出了一则消息，俄罗斯科学院微结构物理研究所，对外宣布了一个计划。

计划是，开发一种全新的光刻机。

之所以是全新的光刻机，是因为使用了11.2纳米的镭射光源，而目前主流的光刻机是阿麦斯制定的13.5纳米镭射光源。

听起来也就是使用的光源波长发生了一点变动而已，这也叫全新？

其实光刻机的核心就是这些光源，利用光源发射的光，在晶体上雕刻纹路，从而制作芯片的。

所以光源的不同，就意味着制作出来的芯片是不一样的。

不过这样做虽然绕开了很多技术专利，但也带来了更为头疼的麻烦。

比如与全新光刻机制作出的芯片所匹配的光刻生态系统，就需要进行培养。

最简单的说，这种调整涉及到了所有光学元件，比如反射镜、涂层、光罩设计等等，甚至其他附属或者支援技术，也需要重新进行设计布局。

（注：与现在流行的EUV设备是不兼容的）

这绝对是一个庞大的计划，所以根据专家的估算，这个培养时间不会少于十年。

当然时间虽然长了一点，但总比卡脖子来的厉害，所以只要推行下去，还是非常值得期待的。

全新的光刻机使用了波长更为小的11.2nm，也让制作芯片时的解析度提升了20％，关键还简化了设计，降低了成本。

据说一个小时可以处理六十片十二英寸的晶体，这个数据相对于阿斯麦的光刻机少了不少，只有阿斯麦光刻机的37％的产能，只能应付一下小规模的晶片产能需求。

原因是使用的光源功率太小，只有3.6千瓦。

这也是当年阿斯麦为什么没有使用11.2nm波长光源的原因，毕竟生产商品的目的，就是为了赚取利润，单位时间内制造的芯片过少，会影响收益的。

但对于俄罗斯来说这点产能，还是可以接受的，最关键的是，可以绕开很多麻烦的专利和卡脖子的选项。

而且任何技术，随着不断的成熟和发展，原有的技术瓶颈，谁能知道会不会突破。

那么这次公布的消息中，还提到了开发全新光刻机的路线图，大体分为三个阶段。

首个阶段是对基础研究和关键技术的辨识。

这算是技术突破阶段，为芯片的制作，制定框架和设备清单，研发一些理论型的技术。

第二个阶段是制造一个小时处理六十片200mm晶圆的光刻机，并推动此款光刻机的生产线。

这个阶段属于实验验证阶段，制作原型机，整合各种技术等等。

第三个阶段，制造一个小时处理六十片300mm晶圆，且能够达到工业要求的光刻机。

这个阶段就属于产业化阶段。

如果整个计划推行的顺利，那么在2028年的时候，一批高精尖的光刻机将会实现全面投产。

乐观的估计，全新光刻机的效率还会比现在主流的阿斯麦光刻机还要高1.5倍到两倍。

当然对于俄罗斯公布的光刻机路线图，在国外也有冷嘲热讽的。

其实现在下结论，还为时尚早。

要知道，当初中国被美国限制的时候，中国提出制作国产光刻机受到的冷嘲热讽一点都不少，还比俄罗斯的更为激烈。

最著名的一句话，还是阿斯麦说的，就算是将光刻机的图纸放在中国的面前，中国也不会制作出光刻机来。

笑到最后的才是真英雄，如今他们已经笑不出来了，这脸打的，看着就痛快。

所以不要小看了任何一个下决心的人，更何况是一个国家。

为什么俄罗斯要自研光刻机呢？

其实这个答案很多人了然于胸，无非就三个字——卡脖子。

早在2013年的时候，俄罗斯的超级计算机制造商，就被美国给封禁了。

相信了解科学领域的人，都明白超级计算机代表着什么？

现在很多的技术，都需要超级计算机的运算，来解决一些关键性的数据处理问题。

这些数据庞大的，利用普通的手段，几年甚至是十几年都处理不了，而超级计算机就可以缩短这个时间，并给出一个合理化的答案。

所以这一次美国对俄罗斯的封禁，很麻烦。

于是俄罗斯为了摆脱美国相关技术的封禁，做了一些应对，比如面对X86平台的依赖，就开始对MIPS和ARM架构进行开发。

为此还成立了专注处理器研发的公司。

不过想象是很美好的，落到了实处，就有些骨干了。

因为上个世纪的时候，苏联虽然科技很发达，但在半导体之路上走错了方向，走电子管路线，导致自身的芯片制造能力和美国差了一大截。

以至于目前俄罗斯的芯片制造能力，也受到了一定程度上的限制，那么这家组建的处理器研发公司所设计的产品，也只能依靠台积电来完成。

说道这里，就能预知这个环节的疏漏绝对是致命的。

现实也是如此，到了2021年的时候，美国对俄罗斯发起了又一轮的制裁，其中就包括这家处理器研发公司的产品，最终导致俄罗斯芯片生产计划受阻。

那么原计划，要在2022年和2023年实施量产芯片的想法，落空了。

这还不是最糟糕的，最糟糕的问题是，之前生产的芯片，也因为这次的制裁而没有办法交付给俄罗斯使用。

这就是借他人的手，做自己的事，出现的严重后果。

面对这种局面，这家处理器研发公司，在2023年的时候，宣布破产，而俄罗斯面对的是，芯片计划的夭折。

说道这里，估计会产生一个想法，俄罗斯的芯片制作技术非常的落后。

其实这个想法是错误。

早在上个世纪七十年代的时候，苏联就已然掌握了EUV照相光刻技术。

后来苏联解体，但在EUV技术上深耕的俄罗斯科学家们，并没有放弃这项技术，而是在不断的推进。

以至于EUV光刻机上很多关键性的技术，都是这些科学家创造出来的。

比如EUV光刻机上的三大核心技术——光源、投影物镜、工件台。

而光源的先进技术，就掌握在俄罗斯这些科学家的手里。

这也是为什么，今年十二月份俄罗斯公布的光刻机计划，使用了11.2纳米而不是主流的13.5纳米的关键原因。

所以国际上关于光源的研究，除了德国和日本之外，还有就是俄罗斯的。

要知道荷兰的阿斯麦在研究EUV光刻机的时候，使用的光源就是俄罗斯的技术。

比如早期研究的理论就来自于俄罗斯的科学院，研发时候使用的光学零件大多数都是俄罗斯提供的。

就算是到了现在，俄罗斯虽然被美国制裁，但阿斯麦还是和俄罗斯科学院的光谱学研究所有着深度的合作。

所以到现在阿斯麦在EUV光源产品上，是离不开俄罗斯的。

甚至是台积电和因特尔都没有这个能力。

这也是为什么，上文提到的俄罗斯创建的处理器研发公司，敢将产品让台积电复杂生产的一个原因。

只是没想到，在面对美国的制裁，俄罗斯的威慑力差了一些。

说到这里，不免产生一个问题。

既然俄罗斯在EUV光源的核心技术上，有着先天的优势，那么为什么不早早的对光刻机进行布局呢？

这个问题，就涉及到了科研成果和技术产业化的关系了。

科研成果属于实验室里的产物，而技术产业化，是将实验室里的产物实现工业化。

俄罗斯在实验室里技术斐然，但技术产业化就不怎么样了，所以很多技术就停留在了基础研究和样品试制的水平上。

所以想要将理论落实到产业，这条路还是很长的。

举个例子，在2010年的时候，阿斯麦将首台预生产的EUV光刻机出货了，而当时俄罗斯的一个物理研究所，也正在研发EUV光刻机的系统和原件，甚至已经搭建出了原型。

结果这个原型，还没等到走出实验室，在布局阶段就没了。

那么是什么原因导致了这个结局呢？

光刻机毕竟是有一定难度的，以阿斯麦的光刻机为例，集合了很多国家的技术，那么在时间成本上就比单独一个国家要快。

（注：阿斯麦七纳米制程，内部90％关键零件来自其他国家，超过五千个供应商为其提供零部件，比如镜头是德国的，复合材料是日本的，电源和控制软件来自美国。）

而俄罗斯虽然有一定的核心技术优势，毕竟并不全面，那么就需要来自其他国家的技术支持。

但西方国家对俄罗斯的技术禁运和制裁，可一点都不少，这就加重了俄罗斯的负担。

所以俄罗斯的光刻机遇到的困难也是很多的。

再加上俄罗斯没能坚持下去，就没能让原型机走出实验室。

这次失败，并没有挫了锐气，反而激起了俄罗斯的斗志。

今年十二月份公布的计划，俄罗斯首期投资就有六亿七千万卢布，直接挑战最先进的EUV光刻机。

其实早在2022年的时候，俄罗斯科学院的诺夫哥罗德应用物理研究所，就宣布过，他们正在开发俄罗斯首套半导体光刻设备，并宣布在2028年就可以投产。

这个计划到了2024年的五月份，俄罗斯的联邦工业和贸易部就证实了，计划中可以制作350nm的芯片光刻机，已经组装并进行测试了。

（注：350那么工艺，已经可以在汽车，能源和电信行业中发挥作用了。）

虽然离2028年的标准还差了一大截，但这算是俄罗斯在芯片制造领域中的实质性突破。

别看350nm这个制程很大，放在世界上是1995年的产品，但很多东西从零开始很难，可一旦跨入一的门槛，就会简单许多了。

关键，解决了一些不需要高精尖制程的芯片需求，要知道在未来相当长的一段时间里，六十五纳米到三百五十纳米的制程，才是世界的主流，占据市场的60％。

不管怎么说，这次俄罗斯下了决心了，比如俄罗斯科学院为了这次项目顺利推进，还提供了一百亿卢布的信贷支持。

还有一个信息，预计制作出来的设备成本会非常的低，比如无掩膜光刻设备成本为五百万卢布，也就是三十六万六千元；另一种设备没有公开，但相信价格也不会太高。

而对比阿斯麦的DUV价格，是八千万美元，合计五亿八千万元；而EUV的价格已经高到了一个离谱的境地，一亿九千万美元，合计十二亿元。

所以这次的事情，是俄罗斯在高端半导体领域迈出的重要一步。

而阿斯麦的独门生意，在可以预期的未来，将不复存在。