一文看透！俄羅斯首臺光刻機的技術成色及現狀
2025-04-01 11:55:28 EETOP不久前，來自莫斯科的澤列諾格勒納米技術中心（簡稱ZNTC）與白俄羅斯半導體制造設備廠商Planar宣布已開發出俄羅斯第一套可支持350納米級制程技術（0.35微米）的光刻機系統。
那么此套光刻機具體技術如何？在世界處于何種地位？接下來的內容為大家簡單分析一下。
國外科技媒體tomshardware報道，此款光刻機的研發得到了白俄羅斯普萊納公司的協助。這臺機器已通過官方檢測，目前正在澤列諾格勒進行集成測試。盡管該系統具有象征意義，但其設計已落后數十年，而且尚不清楚ZNTC能否實現其批量生產。
一種新工具
使用固態光源似乎是一個重要細節，這不僅使該工具有別于領先晶圓廠設備制造商所設計的工具，也可能暗示了該公司未來的發展計劃。
鑒于ZNTC發布的聲明相當模糊（或許是為了對其自身以及合作伙伴的進展情況保密），有必要研究一下阿斯麥（ASML）那些廣為人知的生產工具，以便更好地了解ZNTC所取得的成果。
阿斯麥為 200 毫米晶圓設計的光刻工具，用于支持從 350 納米到 130 納米的工藝技術，傳統上會根據具體的光刻型號和工藝節點要求，采用兩種主要類型的紫外線（UV）照明光源之一：汞弧燈、氟化氪（KrF）或氟化氬（ArF）激光器。
對于 350 納米及更低端的工藝技術，阿斯麥的 i 線步進光刻機使用波長為 365 納米的汞弧燈（405 納米和 436 納米的情況較少見）。對于 250 納米及更高端的工藝節點，阿斯麥使用波長為 248 納米的氟化氪（KrF）激光器。從 130 納米工藝節點開始，阿斯麥的深紫外光刻系統則使用波長為 193 納米的氟化氬（ArF）激光器。
固態光源？
細心的讀者可能會問：“半導體生產中的固態激光器是什么？” 固態激光器在半導體制造中應用廣泛，但在先進工藝節點的主光刻曝光環節并不使用。相反，它們被用于輔助工作，如晶圓檢測、缺陷分析、標記以及微加工工藝，包括晶圓切割或元件修整等。
波長約為 365 納米的固態激光器（三倍頻 Nd:YAG 激光器）也可用于成熟工藝節點（如≥250 納米）的光刻，因為它們穩定、高效且可靠。然而，如上所述，自 20 世紀 90 年代末以來，阿斯麥一直使用基于氣體的準分子激光器（248 納米的 KrF、193 納米的 ArF）或汞燈（365 納米 i 線）。
這就很有意思了，因為ZNTC表示正在研發一款能夠支持 130 納米級工藝技術的光刻系統，不過預計要到 2026 年某個時候才能完成研發。
為時已晚？
雖然 350 納米級工藝技術仍用于某些設備，但以如今的標準來看已經過時了。20 世紀 90 年代中期，英特爾在奔騰 MMX、奔騰 Pro 和早期奔騰 II CPU 中使用了這一工藝節點，而 AMD 大約在 1997 年也用同樣的技術生產了 K6 處理器。如今，先進芯片采用的是 5 納米級或更先進的工藝技術。
就連像安格斯特姆（Angstrem）和米克朗（Mikron）這樣的俄羅斯芯片制造商也不采用 350 納米的工藝進行生產。這兩家公司的生產分辨率都在 250 納米到 90 納米之間。因此，這款新的光刻機與俄羅斯主要晶圓廠的現有生產工藝節點不匹配，這就限制了它在俄羅斯國內生產商非關鍵層生產中的直接商業價值，這些生產商將繼續使用走私進入俄羅斯的阿斯麥 PAS 5500 系列光刻工具。
不過，ZNTC的這款工具在特定領域可能仍有一定的用武之地。一些汽車和電源管理集成電路采用的是成熟工藝，軍事應用也可能會從這種工具中受益，因為軍事應用并不總是需要最尖端的性能。
盡管如此，這臺新機器的主要目標似乎還是作為開發更強大版本的基礎。ZNTC目前正在研發一款針對 130 納米級工藝技術的新型號，預計 2026 年完成。這一版本是俄羅斯政府制定的長期路線圖的一部分，該路線圖的目標是到 2025 年底實現國內 90 納米工藝的生產，到 2027 年實現 28 納米，到 2030 年實現 14 納米。ZNTC和俄羅斯的其他相關機構目前的進展遠遠落后于這一計劃。
