一家俄羅斯研究所正在開(kāi)發(fā)自己的光刻掃描儀，該光刻機(jī)可以用來(lái)制造 7nm 制程級(jí)別芯片。
目前該機(jī)器正在開(kāi)發(fā)中，計(jì)劃在 2028 年建成。當(dāng)它準(zhǔn)備好時(shí)，據(jù)稱可以 ASML 的 Twinscan NXT:2000i 設(shè)備更加高效，后者的開(kāi)發(fā)時(shí)間超過(guò)了十年。
在 2 月 24 日俄烏沖突后，臺(tái)灣地區(qū)迅速禁止向該國(guó)出口先進(jìn)芯片。美國(guó)、英國(guó)和歐盟隨后也采取了制裁措施，實(shí)際上禁止了幾乎所有擁有先進(jìn)晶圓廠的合同芯片制造商與俄羅斯實(shí)體合作。
此外，像 Arm 這樣的公司也不能將他們的技術(shù)授權(quán)給俄羅斯的芯片公司。因此，俄羅斯政府推出了一項(xiàng)國(guó)家計(jì)劃，到 2030 年開(kāi)發(fā)該國(guó)自己的 28nm 級(jí)制造技術(shù)，對(duì)盡可能多的外國(guó)芯片進(jìn)行逆向工程，并培養(yǎng)當(dāng)?shù)厝瞬艔氖聡?guó)產(chǎn)芯片替代工作。
但是，到 2030 年，28nm 級(jí)的生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)依然存在問(wèn)題。
俄羅斯最先進(jìn)的晶圓廠目前只可以使用 65nm 制造技術(shù)生產(chǎn)芯片。同時(shí)，由于制裁，美國(guó)和歐洲的晶圓設(shè)備制造商無(wú)法向俄羅斯供應(yīng)設(shè)備，因此該國(guó)要想采用 28nm 節(jié)點(diǎn)，就必須設(shè)計(jì)和建造國(guó)產(chǎn)晶圓生產(chǎn)設(shè)備。
從本質(zhì)上講，像 ASML 和 應(yīng)用材料（Applied Materials）這樣的公司花了幾十年的時(shí)間來(lái)開(kāi)發(fā)和迭代的工作必須趕在大約八年內(nèi)完成。
顯然，根據(jù)俄羅斯科技網(wǎng)站CNews透露的計(jì)劃顯示，俄羅斯科學(xué)院的俄羅斯應(yīng)用物理研究所IAP（Russian Institute of Applied Physics ）打算在 2028 年之前超越所有人的預(yù)期，生產(chǎn)出具有 7nm 能力的光刻機(jī) 。
能夠使用 7nm 級(jí)工藝技術(shù)處理晶圓的現(xiàn)代光刻機(jī)是一種高度復(fù)雜的設(shè)備，它涉及高性能光源、精密光學(xué)和精確計(jì)量，等很多關(guān)鍵部件。然而，作為俄羅斯領(lǐng)先的應(yīng)用物理大學(xué)，IAP 相信它可以在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出這樣一個(gè)工具。
該工具將與 ASML 或尼康等公司生產(chǎn)的光刻機(jī)有所不同。
例如，IAP 計(jì)劃使用大于 600W 的光源（總功率，不是中焦功率），曝光波長(zhǎng)為 11.3nm（EUV 波長(zhǎng)為 13.5nm，DUV波長(zhǎng) >100nm），這將需要比現(xiàn)在更復(fù)雜的光學(xué)器件。由于該設(shè)備的光源功率相對(duì)較低，這將使工具更緊湊，更易于構(gòu)建。
然而，這也意味著其光刻機(jī)的產(chǎn)量將大大低于現(xiàn)代深紫外 (DUV) 設(shè)備的產(chǎn)量。不過(guò)根據(jù) IAP 的說(shuō)法，這可能不是問(wèn)題。
在時(shí)機(jī)方面，IAP 可能有點(diǎn)過(guò)于樂(lè)觀。對(duì)于 32nm 以下的所有芯片，芯片制造商使用所謂的浸沒(méi)式光刻技術(shù)（本質(zhì)上是 DUV 工具的助推器）。ASML 于 2003 年底推出 了其第一款浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)——Twinscan XT:1250i——并計(jì)劃在 2004 年第三季度交付一個(gè)，以生產(chǎn) 65nm 邏輯芯片和 70nm 半間距 DRAM。
該公司花了大約五年時(shí)間于 2008 年底宣布推出 其支持 32nm 的 Twinscan NXT:1950i，并于 2009 年開(kāi)始向客戶交付。
然后，ASML這家市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者又花了大約 9 年的時(shí)間才在 2018 年交付其支持 7nm 和 5nm 的 Twinscan NXT:2000i DUV 工具。
臺(tái)積電在其第一代 N7 制造技術(shù)中使用了具有多重圖案的不太先進(jìn)的工具，但 ASML 的時(shí)間安排介紹展示了從 65nm 過(guò)渡到 7nm 的難度。ASML 從 65nm 到 7nm 用了 14 年。
現(xiàn)在，在芯片生產(chǎn)方面沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)或與芯片制造商沒(méi)有任何聯(lián)系的 IAP 打算在大約 6 年的時(shí)間里從頭開(kāi)始制造一臺(tái)支持 7nm 的機(jī)器進(jìn)行量產(chǎn)。雖然這個(gè)計(jì)劃聽(tīng)起來(lái)不太可行，但看起來(lái) IAP 充滿了熱情。
俄羅斯科學(xué)院微結(jié)構(gòu)物理研究所副所長(zhǎng) Nikolai Chkhalo 表示：“全球光刻技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者 ASML 近 20 年來(lái)一直在開(kāi)發(fā)其 EUV 光刻系統(tǒng)，并且該技術(shù)已經(jīng)證明是非常復(fù)雜的。
在這種情況下，ASML 的主要目標(biāo)是保持世界上最大的工廠才需要的極高生產(chǎn)力。而在俄羅斯，沒(méi)有人需要如此高的生產(chǎn)力。在我們的工作中，我們從國(guó)內(nèi)面臨的需求和任務(wù)出發(fā)。這與數(shù)量無(wú)關(guān)，而與質(zhì)量有關(guān)。首先，我們需要過(guò)渡到我們自己的制造工藝，制定自己的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，我們自己的工具、工程、材料，所以我們自己的道路在這里是不可避免的。”
IAP 計(jì)劃在 2024 年之前建造一個(gè)功能齊全的 alpha 光刻機(jī)。這個(gè)光刻機(jī)不必提供高生產(chǎn)率或最大分辨率，但必須能夠工作并對(duì)潛在投資者有吸引力。IAP 打算在 2026 年之前制造出具有更高生產(chǎn)率和分辨率的光刻機(jī)測(cè)試版。
這臺(tái)機(jī)器應(yīng)該可以量產(chǎn)，但預(yù)計(jì)其生產(chǎn)率不會(huì)達(dá)到最大值。據(jù)說(shuō)光刻掃描儀的最終迭代將在 2028 年問(wèn)世。它應(yīng)該獲得高性能光源（因此可以帶來(lái)更高的生產(chǎn)率）、更好的計(jì)量和整體能力。到 2028 年，尚不清楚 IAP和其生產(chǎn)合作伙伴將能夠生產(chǎn)多少臺(tái)此類機(jī)器。
應(yīng)該注意的是，晶圓廠設(shè)備不限于光刻機(jī)。還有其他類型的機(jī)器執(zhí)行蝕刻、沉積、抗蝕劑去除、計(jì)量和檢查操作，這些機(jī)器不是在俄羅斯制造的。此外，還有一些不太先進(jìn)的機(jī)器，如超純空氣和水發(fā)生器，這些機(jī)器也不是在俄羅斯生產(chǎn)的。
即使 IAP RAS 設(shè)法建造了光刻工具，俄羅斯仍然需要數(shù)百臺(tái)設(shè)備才能建造現(xiàn)代化的晶圓廠。此外，能夠?yàn)榫A廠供應(yīng)所需用到的超純?cè)牧系膰?guó)家也已經(jīng)斷供俄羅斯。
