雄心勃勃的俄羅斯光刻機計劃
2023-10-10 12:13:24 cnews據俄羅斯cnews報道，圣彼得堡創建了一個國內光刻綜合體，在其中包括了一個在基板上進行無掩模圖像采集和硅等離子化學蝕刻的設備。開發人員聲稱，第一臺用于無掩模納米光刻的機器成本約為500萬盧布（約36.74萬人民幣），而外國同類產品的價值高達數十億盧布。
圣彼得堡彼得大帝理工大學（SPbPU ）的專家表示，已經開發了兩套用于生產微電子納米結構的裝置，這將使“解決俄羅斯在微電子領域的技術主權問題”成為可能。引用大學代表的話寫道——該設備綜合體包括用于無掩模納米光刻和硅等離子體化學蝕刻的設備。
第一種安裝用于在基板上獲得圖像，而不使用特殊的掩模。據開發人員稱，與傳統光刻技術相比，無論是在金錢還是時間方面，這項技術都便宜得多，因為傳統光刻技術使用專門的光罩來獲取圖像。安裝在專門軟件的控制下運行，并且是完全自動化的。
據該機構稱，這樣的安裝估計約為500萬盧布，也就是說，它的價格與許多現代中國汽車相當，例如吉利Monjaro跨界車。RIA 還提供了與國外此類設備的比較——該機構聲稱其成本高出數十倍，在 100 至 130 億盧布之間。
該大學代表表示，該綜合體由圣彼得堡理工大學開發，旨在創建“各種微電子設備運行”所需的納米結構。該工藝的第一階段使用基礎掩模光刻機，第二階段則使用用于硅等離子化學蝕刻的機器。
第二次安裝使用第一階段中創建的基材上的圖案。俄新社寫道，它的目的是直接用于形成納米結構，但也可以創建硅膜，隨后可用于船舶表壓傳感器等。
該項目的作者向該機構保證，使用這種設施創建的膜“在可靠性和靈敏度方面優于液體或激光蝕刻生產的膜”。他們還強調，這完全是國產產品。
第二次安裝的成本并未被其創建者透露。
圣彼得堡彼得大帝理工大學“材料技術”實驗室負責人Artem Osipov 表示，在圣彼得堡理工大學內部創建的由兩個設備組成的綜合體，除其他外，可將雷達設備的使用壽命延長 20 倍以上。圣彼得堡工業大學的“電子產品”告訴該機構。他還補充說，如果將設備用于太陽能電池板的生產，將有可能減輕其重量和尺寸，并教會它們在陰天工作，并與明亮的陽光下一樣高效。
開發商沒有具體說明是否有任何俄羅斯芯片制造商對其新安裝感興趣。對此，目前還沒有消息稱它們何時開始應用于實際生產。與此同時，發明人繼續改進他們創造的光刻復合體。特別是，他們打算為其中的兩個設備配備人工智能，但沒有具體說明它將解決什么任務。
圣彼得堡理工大學并不是唯一一所致力于創造先進光刻解決方案的俄羅斯本土大學。早在2022年10月，CNews就撰文稱，俄羅斯科學院下諾夫哥羅德應用物理研究所（ IPF RAS ）已經開始朝這個方向開展工作。根據當時的報道，位于下諾夫哥羅德的俄羅斯科學院應用物理研究所（IPF RAS）正在開發俄羅斯第一臺用于生產超小納米微電子器件的光刻裝置，截止2022年10月，RAS科學家已經創建了第一個設備演示樣品。通過該設備，可以在基板上獲得分辨率高達 7 nm 的單個圖像。
當時的報道還指出，IPF RAS計劃在六年內打造出國產7納米光刻機的工業樣機。因此，2024 年將創建一臺“Alpha機器”。這樣的設備將成為可以執行完整操作周期的工作設備。
第二階段，“測試機”將于2026年出現。下諾夫哥羅德戰略網站指出，設備系統將得到改進，更加復雜，分辨率將提高，生產率將提高，許多操作將實現機器人化。該裝置已可用于大規模生產。
在第三階段（2026-2028年），俄羅斯本土光刻機將獲得更強大的輻射源，改進的定位和進給系統，并將開始全面的工作。
俄羅斯科學院微結構物理研究所副所長Nikolai Chkhalo表示，該演示器的光學系統是在俄羅斯科學院應用物理研究所組裝的，已經超越了當今世界上現有的所有類似設備。Chkhalo指出，與微電子行業最大的光刻設備制造商 ASML 的光刻機相比，下諾夫哥羅德模型中的輻射源在運行中更加緊湊。據他介紹，后一種情況極大地影響了設備的成本、尺寸和復雜性。
在輸出方面，同等輻射源功率下，俄羅斯設備的效率將比ASML高1.5-2倍。
眾所周知，截至 2023 年 10 月，俄羅斯還無法使用現代技術工藝生產微電路，該國最多可以使用 65 納米結構，而該技術在近 20 年前就已經過時了。現在正在建設28納米工廠，但這個技術流程早已失去了相關性——4納米技術流程早已掌握，并在2023年向3納米過渡。
如上所述，IAP RAS 正在努力縮小俄羅斯與世界其他國家之間的巨大差距——大學專家正在開發第一款國產光刻機，能夠使用 7 nm 拓撲生產芯片。然而，這需要數年時間——設備可能要到 2028 年才能開始全面運行。
同樣是在 2023 年 3 月，CNews撰文稱，俄羅斯工貿部下令開發和開發用于微電子生產的光刻材料，特別是光刻膠的生產。該部將為這項工作支付11億盧布。
據報道，這項工作被指定為“光解”代碼。技術規范指出，其相關性是由于俄羅斯沒有開發和生產類似材料。
作為工貿部下令的研究工作的一部分，計劃制造用于光刻工藝的光刻膠，光化激光輻射波長為248 nm。
該工作包括開發和生產光刻膠，即FR248-01、FR248-02、FR248-03、FR248-04、FR248-05牌號以及兩種抗反射涂層，即PA248-01和PA248-02。
承包商不僅必須進行理論和實驗工作，還要測試光刻膠的實驗批次，并準備和掌握其生產。文件指出：“在開展研究過程中，必須將開發材料的樣品轉移給企業，并得出參數水平和適用性的結論。”
研究開發過程中使用國外生產的原材料、材料和設備必須經工貿部同意。
但無論哪一樣，對俄羅斯來說，應該都不是一件簡單的事情。
