三步走!俄羅斯也要造EUV光刻機(jī)

jh 3周前 (09-28)

近日,俄羅斯科學(xué)院微結(jié)構(gòu)物理研究所披露了國產(chǎn)極紫外(EUV)光刻設(shè)備的長期研發(fā)路線圖。 按照路線圖,整個研發(fā)計劃將分為...

近日,俄羅斯科學(xué)院微結(jié)構(gòu)物理研究所披露了國產(chǎn)極紫外(EUV)光刻設(shè)備的長期研發(fā)路線圖。

按照路線圖,整個研發(fā)計劃將分為三個循序漸進(jìn)的階段:

第一階段(2026-2028年)研發(fā)可支持 40 nm制程的光刻機(jī),配備雙反射鏡物鏡系統(tǒng),套刻精度達(dá)10nm,曝光區(qū)域覆蓋3×3毫米,每小時可處理5片以上晶圓;

第二階段(2029-2032年)計劃推出可支持 28 nm制程(兼容14nm),采用四反射鏡光學(xué)模組,套刻精度提升至5nm,曝光區(qū)域擴(kuò)展至26×0.5毫米,產(chǎn)能提高到每小時50片;

第三階段(2033-2036)將實(shí)現(xiàn)亞10nm(sub-10nm)工藝,運(yùn)用六反射鏡高精度光學(xué)系統(tǒng),套刻精度控制在2nm以內(nèi),曝光區(qū)域達(dá)到26×2毫米,產(chǎn)能突破每小時100片。

整個技術(shù)路徑覆蓋65nm至9nm的寬泛制程需求,單位成本預(yù)計比ASML的Twinscan系列低30%以上。

和目前我們熟知的EUV光刻機(jī)不同,俄羅斯擬研發(fā)的EUV系統(tǒng)并未復(fù)刻ASML設(shè)備的架構(gòu),而是計劃采用一整套完全不同的技術(shù)方案。

據(jù)報道,俄羅斯團(tuán)隊(duì)選擇混合固態(tài)激光器、基于氙氣等離子體的光源,以及由釕和鈹(Ru/Be)制成的反射鏡,這類反射鏡可反射 11.2nm波長的光線,而當(dāng)前全球 EUV 光刻的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)波長為 13.5 nm,11.2 nm屬于非標(biāo)準(zhǔn)波長范疇。

此外,與 ASML EUV光刻機(jī)使用錫液滴作為光源靶材不同,俄羅斯的方案選用氙氣作為光源材料,可消除損害光掩模的碎屑,從而大幅降低設(shè)備維護(hù)需求。同時,相較于 ASML DUV光刻機(jī)需依賴高壓浸沒式液體與多重曝光技術(shù)實(shí)現(xiàn)先進(jìn)制程,該方案通過降低系統(tǒng)復(fù)雜度,有效規(guī)避了ASML設(shè)備因使用錫材料產(chǎn)生的微粒污染問題,顯著降低光掩模維護(hù)頻率。同時通過簡化光學(xué)結(jié)構(gòu),省去了高壓浸沒液和多重圖形化工藝,使得整體系統(tǒng)復(fù)雜度大幅下降。

盡管俄羅斯的技術(shù)方案具有差異化優(yōu)勢,但項(xiàng)目面臨多重技術(shù)挑戰(zhàn)。

首先就是11.2nm波長并非國際半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(SEMI)認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)EUV波長,這意味著從光源系統(tǒng)到反射鏡鍍膜都需要自主研發(fā)。特別是釕鈹反射鏡的制造工藝、適配的光學(xué)組件以及專用光刻膠的開發(fā),均存在較高技術(shù)壁壘。

此外,該波長光源的能量利用率和穩(wěn)定性尚未得到行業(yè)驗(yàn)證,可能影響實(shí)際生產(chǎn)效率。

從市場定位來看,俄羅斯此次技術(shù)攻關(guān)并非瞄準(zhǔn)臺積電、三星等頭部廠商的尖端工藝競爭,而是聚焦中小型晶圓廠需求——通過規(guī)避浸沒式光刻和多重曝光等復(fù)雜環(huán)節(jié),其設(shè)備在潔凈度、維護(hù)成本和操作門檻方面具有顯著優(yōu)勢。這種策略或?qū)㈤_辟新的細(xì)分市場,吸引那些被ASML生態(tài)圈排斥的新興半導(dǎo)體企業(yè)。

若技術(shù)研發(fā)順利,俄羅斯有望憑借低成本、高性價比的EUV解決方案,在全球芯片供應(yīng)鏈中占據(jù)獨(dú)特地位。

總體而言,這份路線圖展現(xiàn)了俄羅斯突破西方技術(shù)封鎖的戰(zhàn)略意圖。盡管技術(shù)方案存在諸多不確定性,但其創(chuàng)新思維為半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化提供了新思路。隨著全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)加速,這種差異化競爭策略或?qū)⒃谖磥硪l(fā)行業(yè)格局的深層變革。

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