在俄乌冲突之后,欧美加大了对俄罗斯的限制与制裁,其中就包括半导体技术。此后,在俄乌冲突中,俄罗斯也确实感受到被半导体技术封锁后的军事压力,随后也加大了对半导体技术的研发与布局。
近日,据俄罗斯国际新闻通讯社报道,圣彼得堡理工大学的研究人员开发出了一种“国产光刻复合体”,可用于蚀刻生产无掩模芯片,这将使“解决俄罗斯在微电子领域的技术主权问题”成为可能。
圣彼得堡理工大学相关项目负责人透露,该设备综合体包括用于无掩模纳米光刻和等离子体化学蚀刻的设备。据介绍,其中一种工具的成本为500万卢布(当前约36.3万元人民币),另一种工具的成本未知。
第一种设备可用于在基底上获得图像,而无需特殊掩模。据开发人员称,与传统光刻技术相比,无论是在成本还是时间方面,这项技术都划算得多,因为传统光刻技术需要使用专门的掩膜板来获取图像。该装置由专业软件控制,可实现完全自动化。
这位负责人称,该综合体由圣彼得堡理工大学开发,旨在创建“各种微电子设备运行”所需的“纳米结构”。该工艺的第一阶段需要使用基础掩模光刻机,第二阶段则需要用到硅等离子化学蚀刻机。据悉,第二种装置需要用到第一阶段在基底上创建的图像。
据俄新社报道,该设备可直接用于形成纳米结构,但也可以制作硅膜,例如用于舰载超压传感器。而该项目的负责人还向俄新社保证,在这种机器上制作的硅膜“在可靠性和灵敏度方面超过了用液体或激光蚀刻方法制作的硅膜”,同时还强调,这是完全的(俄罗斯)国产产品。
据悉,由于90%的芯片依赖进口,俄罗斯在俄乌战争中被西方国家断供芯片,导致俄罗斯的军备武器导弹和5G、人工智能、机器人等尖端技术生产受阻。这使得俄罗斯加快了半导体技术方面的研发。
其中,在光刻机方面,今年5月,俄罗斯方面决定为两大白俄罗斯微电子领域项目提供约100亿卢布信贷支持,受资助企业包括集成电路成套工艺领域的Integral和精密光刻设备领域的Planar,以加快推进自研光刻机进度。
据悉,Planar公司是东欧最大的半导体设备供应商,已有50余年的半导体设备研发与制造历史,其产品包括基于激光直写的图形发生器、掩模检测设备、掩模修补设备、接近/接触光刻机、投影光刻机与硅片检测设备等。
值得一提的是,除了圣彼得堡理工大学,俄罗斯科学院下诺夫哥罗德应用物理研究所( IPF RAS )早在2022年10月就开始创造先进光刻解决方案。根据当时媒体报道,下诺夫哥罗德应用物理研究所(IPF RAS)正在开发俄罗斯第一台用于生产超小纳米微电子器件的光刻装置。截止2022年10月,RAS科学家已经创建了第一个设备演示样品。通过该设备,可以在基板上获得分辨率高达 7 nm 的单个图像。
据悉,IPF RAS计划在六年内打造出国产7纳米光刻机的工业样机。因此,2024 年将创建一台“Alpha机器”。这样的设备将成为可以执行完整操作周期的工作设备。
第二阶段,“测试机”将于2026年出现。下诺夫哥罗德战略网站指出,设备系统将得到改进,更加复杂,分辨率将提高,生产率将提高,许多操作将实现机器人化。该装置已可用于大规模生产。
在第三阶段(2026-2028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。
不过,俄罗斯这一雄心勃勃的尖端芯片国产计划也备受质疑。据悉,荷兰ASML的EUV光刻机有多达10万多个零件,其中90%的关键设备都来自其他国家,该公司只负责整机设计和各模块集成。而截至2023年10月,俄罗斯还无法使用现代技术工艺生产微电路,该国最多可以使用 65 纳米结构,而该技术在近20年前就已经过时了。