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芯片|美断供芯片 俄罗斯决定从头开造光刻机

被美国全方位芯片制裁后，俄罗斯竟然要开造先进制程光刻机了？！
是的，就是那个芯片制造中最最最核心的设备（甚至没有之一），全球仅一家公司ASML有能力生产最先进EUV级别，一台能卖好几亿元、核心技术被美国垄断的光刻机 。
而且，这次俄罗斯的计划，看起来有点像那么回事——
有人、有钱、有目标 。
人，项目由有着苏联硅谷中心之称、以微电子专业见长的俄罗斯莫斯科电子技术学院 （MIET）承接 。
钱，首期投资6.7亿卢布资金 。
目标，挑战当前最先进的EUV（极紫外）级别 。
但即便如此，因为制造光刻机登天之难、以及俄罗斯的资源储备，网友们对这个消息并不太信：
确定不是个玩笑？！
巧的是，就在这消息放出前一天，俄罗斯最大芯片制造商Mikron被美国制裁 。更早之前，俄罗斯为数不多的其他几家芯片厂也已经全方位被制裁 。
所以现在的俄罗斯芯片，到底什么水平？真的能有底气搞出先进制程光刻机吗？
无掩膜X射线光刻机？
我们先来看看计划本身的难度如何 。
据俄媒报道，俄罗斯工贸部委托MIET开发“一种无掩膜X射线光刻机”，跟日常我们提到的EUV光刻机还有点不同 。
首先的不同在于光源的选择 。
一种是极紫外光线，波长在13.5nm；而X射线波长介于0.01nm到10nm之间 。
按照现有的常见思路，光刻机是特定波长的光透过用来放大的掩膜，再通过透镜的缩小，将集成电路图精确“投影”在硅片上 。
芯片|美断供芯片 俄罗斯决定从头开造光刻机
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为了精确“投影”，光刻机需要实现极高的曝光分辨率，以及极高的重复定位精度 。
前者最有效的方式之一，就是改变光源的波长 。
根据光学上的瑞利判据(Rayleigh Criterion)，一个光学系统能够分辨的尺寸正比于光的波长 。
因此，理论上以及从光刻机历来发展（波长变得越来越短）来看，X射线光刻机显然要比EUV光刻机更好更先进 。
但因为它的穿透性太强，用普通透镜无法进行放大和缩小，因而现阶段无法实现投影光刻 。
当前应用更多是在于直写光刻，这也是本次俄罗斯计划的选择——无掩膜 。
这种方式其实很早就有了，就是直接用强激光束将所需电路一点点刻出来 。
这个效率着实有点低，要想刻出纳米级集成电路，不知要等到猴年马月 。
至于以EUV为代表的投影光刻，他们认为成本高昂和工艺复杂，仅在量产方面具有竞争力，因此只适用于英特尔、三星、台积电等这种少数的全球企业 。
这样看来，无掩膜光刻本身并不难，难就难在X射线工艺以及效率的提升上 。
但当前全球尚且还没有任何一家机构能够解决这个问题 。这也是他们提出这项计划的原因 。
按照计划，他们将完成对主要技术解决方案的验证——基于动态掩模模型的制造和两项控制实验研究 。
最早于今年11月开发动态掩膜的技术和模型，以及原型光刻机的技术规范和可行性研究，工艺要达到28nm及以上 。
芯片|美断供芯片 俄罗斯决定从头开造光刻机
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△带有 X 射线透射率控制的无掩模 X 射线光刻安装方案
除此之外，官方没有透露该计划的更多细节 。
“是全世界都在帮荷兰ASML”
看完了计划本身，也就多少能理解为什么更多人依然疑问满满：
俄罗斯造光刻机，这事儿到底靠谱吗？
毕竟俄罗斯有很多高科技，总是雷声大雨点小……
不过也有人表示，俄罗斯的黑科技点不亮，难点在于缺钱、缺工业基础，理论方面还真的不一定落后 。
这次光刻机研发计划，其相关研究最早能追溯到上世纪80年代 。当时他们就已经在研究制造光源了 。
1984年，泽列诺格勒科学中心受到政府指派，开始研发同步辐射加速器 。
这个研究所，来头可不小 。它后来被并入大名鼎鼎的库尔恰托夫研究所，苏联第一颗原子弹、第一颗氢弹、欧洲第一座原子反应堆、世界上第一作原子能发电站，都是从这个研究所走出来的 。
但好景不长，这台加速器的研究在开展4年后就暂时被中止，直到2002年才再次试运行 。
现在，俄罗斯打算基于这些技术积累，围绕这台加速器专门建立一个技术中心，并预计在2023年正式投入使用 。


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