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俄罗斯实现“洗衣机芯片“自由，首台0.35μm光刻机问世

2024年05月28日 10:01 浏览：219 来源：小萍子

据俄罗斯媒体报道，俄罗斯首台光刻机已经制造完成并正在进行测试，该设备可确保生产350nm(更通用的说法为0.35μm)工艺芯片，可应用于汽车、能源和电信等行业当中。

近日俄罗斯研制出首台350nm光刻机的消息冲上热搜。据俄罗斯媒体《圣彼得堡日报》报道，目前，俄罗斯首台光刻机已经制造完成并正在进行测试。

俄罗斯联邦工业和贸易部副部长瓦西里-什帕克(Vasily Shpak)在日前举行的“工业俄罗斯数字产业”会议上表示，俄罗斯自己研发的首台光刻机已经制造完成并正在进行测试，该设备可确保生产350nm(更通用的说法为0.35μm)工艺芯片，可应用于汽车、能源和电信等行业当中。

“我们组装并制造了第一台国产平版印刷光刻机，目前它正在作为泽列诺格勒技术生产线的一部分进行测试，” 什帕克表示。据悉，这款芯片光刻机的成本约为500万卢布(4.95万美元)。

他同时指出，到2026年将获得130nm的国产光刻机，下一步将是开发90nm光刻机，并继续向下迈进。生产将在莫斯科、泽列诺格勒、圣彼得堡和新西伯利亚的现有工厂进行。

旧洗衣机芯片都被迫拆来用，俄罗斯立志实现芯片自主

在美国等西方国家没有对半导体供应链进行封锁时，俄罗斯曾对“全球供应链”深信不疑，因此无论在芯片产业，还是在人才方面都是典型的“拿来主义”。一方面是国内大肆流行的“造不如买”，另一方面是年轻科学家流失海外。

直到俄乌冲突之后，美西方祭出1.5万项以上的制裁清单，俄罗斯才发现就连一个在国外被当成玩具的小型无人机都很难批量生产，有些及其普通的芯片都无法进口，使用被淘汰的芯片或者二手芯片都有被卡脖子。此前，欧盟在俄罗斯武器上发现大量民用芯片，包括洗衣机，洗碗机等家电用具，这也是无奈之举。

据专业机构Import Genius提供的从2017年到2021年7月的146000条海关记录显示，2021年上半年，俄罗斯仅进口了4000万美元的芯片，一年预计在1亿美元左右，相比于全球全年5000亿美元的市场规模，几乎没有太多存在感。

因此，俄罗斯投入巨资加大芯片制造业的研发，希望通过自力更生实现芯片自给自足。

2023年，俄罗斯政府批准国内微电子行业的两份关键文件：《到2030年技术发展构想》，以及俄罗斯联邦总统令《俄罗斯微电子发展国家政策基本原则》，推动到2030年俄罗斯芯片产业发展规划，核心在于俄罗斯要自己发展电子零部件、技术本地化以及独立于西方专有等解决方案。

根据规划，到2030年，俄罗斯半导体在世界市场的份额将接近3%，而国产电子元器件比例将从目前的11%提高到2030年的70%。

光刻机是绕不开的坎

俄罗斯的光刻机生产计划是从2022年年初开始的，此前他们表示，计划到2026年实现65nm的芯片节点工艺，2027年实现28nm本土芯片制造，到2030年实现14nm国产芯片制造。

目前还不太清楚俄罗斯所说的350nm(0.35μm)光刻机是哪种类型光刻机，此前俄媒曾提到过“基于同步加速器和/或等离子体源”的无掩模X射线光刻机，而从目前来看350nm(0.35μm)的波段达到i线(365nm)。

各个工艺节点和光刻技术的关，图自中泰证券

此前，圣彼得堡理工大学的研究人员曾开发了一种“国产光刻复合体”，可用于蚀刻生产无掩模芯片。

据悉，其中一种工具的成本约为36.3万元人民币(约合500万卢布)，而另一种工具的成本尚未确定。这款装置由专业软件控制，实现完全自动化，并具有另外一台设备用于形成纳米结构。这种设备也可制作硅膜，例如用于舰载超压传感器。

而且，俄罗斯科学院院士亚历山大·谢尔盖耶夫还透露，俄罗斯国家物理和数学中心(NCFM)还将构建用于生产现代芯片的 X 射线光刻机，预计两年内就可以生产出功率比AMSL强很多倍的光刻系统。谢尔盖耶夫称，NCFM所属的一个组织联盟提出了一个创建X 射线光刻的项目，目前只有荷兰ASML、美国国家实验室具有相关技术，可为光刻机提供技术支持。据悉，NCFM于2021年由普京创建，联合了该国50多个研究组织、大学和高科技公司，作为其科学和技术计划的一部分。

谢尔盖耶夫强调，ASML近 20 年来一直致力于 EUV光刻机，目标是让世界顶尖半导体厂商保持极高的生产效率。但俄罗斯并不需要，只要根据俄罗斯国内的需求向前推进即可。

2022年时，据俄罗斯科学院下属的诺夫哥罗德应用物理研究所 (IPF RAS)透露，俄罗斯科学院应用物理研究所将可以生产出能够与ASML产品媲美的7纳米芯片的光刻机。当时IPF RAS计划在六年内打造出工业样机，2024 年将创建一台“Alpha版机器”，2026创建改进和优化后的"测试机"(Beta版)，2026年～2028年俄罗斯本土光刻机将获得更强大的辐射源，改进的定位和进给系统，并将开始全面的工作，2028年全面投产。

网友也给出了俄罗斯未来的路线：优化一下，就能180nm，看产出，每小时出几片，套准精度3-sigma 多少纳米。加上double pattern，其他指标ok，就能90nm，65nm也有机会了。光源改进一下，i-line换ArF 193纳米，不就进28nm了吗?

350nm有什么大用?答：够用就行

350nm工艺的芯片是什么水平?大致相当于英特尔1995年推出的Pentium 120MHz处理器(P54CQS)，放在今天大致用于对芯片工艺要求不高的领域。比如模拟芯片、功率半导体、传感器或者低端MCU、军工产品。除此之外，其应用可能还包括各类FPV和“自杀小摩托”这些属于一次性用品，使用时间比较短。

目前在半导体制造行业，DUV(深紫外)光刻机可以用于制造7nm及以上工艺的芯片，涵盖了大部分数字芯片和几乎所有的模拟芯片，随着工艺向5nm、3nm进化，EUV(极紫外光)设备成为未来光刻技术和先进工艺的核心。而用于7nm及以下先进芯片制造工艺的光刻机设备中，ASML公司是唯一的供应商。Gartner数据显示，2020年，ASML在全球光刻机市场份额达到95%。

资料显示，俄罗斯的350nm光刻机采用的是超紫外线平版印刷术。据塔斯社解释，平版印刷是生产纳米结构的最广泛的技术之一。最初，平版印刷是一种印刷方法，通过在压力下将油墨从平坦的印版转移到光滑的表面来进行印刷。而微纳电子学中，光刻在硅基板表面的特殊敏感层(抗蚀剂)中形成浮雕图案，该图重复了微电路的几何形状。

因此，有些网友对俄罗斯的光刻机十分不屑，认为其落后了西方30年。但在俄罗斯看来，这已经是历史性的突破，借用俄媒的话就是“够用就行”。

这一重要消息对于全球半导体行业，甚至全球而言，也有着重要意义。如果什帕克说法属实，就意味着，俄罗斯将成为继美国、荷兰、日本等国之后，第五个完全掌握光刻技术的国家，同时也是在美国制裁之下唯一自研出全新芯片光刻机的国家。

目前，俄罗斯有两家主要的晶圆厂，分别是Mikron和Angstrem公司，前者提供65-250nm芯片制造能力，后者(2019年破产重组)提供90-250nm芯片制造，拥有8英寸晶圆厂，两家都以提供军用、航天和工业领域芯片产品为主。因此，预计新的国产光刻机设备将会供应到两家企业当中。