芯片|美断供芯片 俄罗斯决定从头开造光刻机

被美国全方位芯片制裁后 , 俄罗斯竟然要开造先进制程光刻机了?!
是的 , 就是那个芯片制造中最最最核心的设备(甚至没有之一) , 全球仅一家公司ASML有能力生产最先进EUV级别 , 一台能卖好几亿元、核心技术被美国垄断的光刻机 。
而且 , 这次俄罗斯的计划 , 看起来有点像那么回事——
有人、有钱、有目标 。
人 , 项目由有着苏联硅谷中心之称、以微电子专业见长的俄罗斯莫斯科电子技术学院 (MIET)承接 。
钱 , 首期投资6.7亿卢布资金 。
目标 , 挑战当前最先进的EUV(极紫外)级别 。
但即便如此 , 因为制造光刻机登天之难、以及俄罗斯的资源储备 , 网友们对这个消息并不太信:
确定不是个玩笑?!
巧的是 , 就在这消息放出前一天 , 俄罗斯最大芯片制造商Mikron被美国制裁 。更早之前 , 俄罗斯为数不多的其他几家芯片厂也已经全方位被制裁 。
所以现在的俄罗斯芯片 , 到底什么水平?真的能有底气搞出先进制程光刻机吗?
无掩膜X射线光刻机?
我们先来看看计划本身的难度如何 。
据俄媒报道 , 俄罗斯工贸部委托MIET开发“一种无掩膜X射线光刻机” , 跟日常我们提到的EUV光刻机还有点不同 。
首先的不同在于光源的选择 。
一种是极紫外光线 , 波长在13.5nm;而X射线波长介于0.01nm到10nm之间 。
按照现有的常见思路 , 光刻机是特定波长的光透过用来放大的掩膜 , 再通过透镜的缩小 , 将集成电路图精确“投影”在硅片上 。
芯片|美断供芯片 俄罗斯决定从头开造光刻机
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为了精确“投影” , 光刻机需要实现极高的曝光分辨率 , 以及极高的重复定位精度 。
前者最有效的方式之一 , 就是改变光源的波长 。
根据光学上的瑞利判据(Rayleigh Criterion) , 一个光学系统能够分辨的尺寸正比于光的波长 。
因此 , 理论上以及从光刻机历来发展(波长变得越来越短)来看 , X射线光刻机显然要比EUV光刻机更好更先进 。
但因为它的穿透性太强 , 用普通透镜无法进行放大和缩小 , 因而现阶段无法实现投影光刻 。
当前应用更多是在于直写光刻 , 这也是本次俄罗斯计划的选择——无掩膜 。
这种方式其实很早就有了 , 就是直接用强激光束将所需电路一点点刻出来 。
这个效率着实有点低 , 要想刻出纳米级集成电路 , 不知要等到猴年马月 。
至于以EUV为代表的投影光刻 , 他们认为成本高昂和工艺复杂 , 仅在量产方面具有竞争力 , 因此只适用于英特尔、三星、台积电等这种少数的全球企业 。
这样看来 ,  无掩膜光刻本身并不难 , 难就难在X射线工艺以及效率的提升上 。
但当前全球尚且还没有任何一家机构能够解决这个问题 。这也是他们提出这项计划的原因 。
按照计划 , 他们将完成对主要技术解决方案的验证——基于动态掩模模型的制造和两项控制实验研究 。
最早于今年11月开发动态掩膜的技术和模型 , 以及原型光刻机的技术规范和可行性研究 , 工艺要达到28nm及以上 。