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俄羅斯光刻機路線圖曝光

2036年底前完成EUV光刻機研發(fā)!
2025-09-30
來源:芯智訊
關鍵詞: 光刻機 EUV 俄羅斯

9月28日消息,俄羅斯計算機與數(shù)據(jù)科學博士Dmitrii Kuznetsov近日通過X平臺曝光了俄羅斯最新的光刻機研發(fā)路線圖,顯示俄羅斯最快將在2026年完成65-40nm分辨率的光刻機的研發(fā),2032年前完成28nm分辨率的光刻機的研發(fā),并最終在2036年前完成可以生產10nm以下先進制程的全新極紫外線光(EUV)光刻機的研發(fā)。

其實,早在2024年12月,俄羅斯科學院微觀結構物理研究所就已經公布由其主導研發(fā)的EUV光刻機計劃,該EUV光刻機將采用波長為11.2nm的鐳射光源,而非ASML 使用的標準13.5nm波長,目標是打造比ASML 系統(tǒng)更經濟的EUV光刻機。而最新曝光的俄羅斯光刻機路線圖則相比之前得到了進一步完善,研發(fā)周期也一直延伸到了2036年。

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具體來說,俄羅斯光刻機路線圖包括三個主要階段:

第一個階段:計劃于 2026 年至 2028 年推出分辨率為 60-40nm 的光刻機,具有雙鏡物鏡光學系統(tǒng)、套刻精度可以達到10nm、曝光區(qū)域為 3 x 3mm,生產效率為每小時超過 5 片晶圓。

第二階段:計劃于2029-2032 年推出分辨率為 65-28nm (潛力為 14 nm)的光刻機,將采用四鏡物鏡光學系統(tǒng)、套刻精度5nm、曝光區(qū)域為26 x 0.5 mm,生產效率為每小時超過50片晶圓。

第三階段:計劃于2033-2036 年推出分辨率為 28-13nm(潛力為9nm)的光刻機,將采用六鏡物鏡光學系統(tǒng)、套刻精度2nm、曝光區(qū)域為26 x 2 mm,生產效率將提升至每小時超過100片晶圓。

需要指出的是,俄羅斯的光刻機路研發(fā)技術路線與ASML完全不同。比如,ASML 的 EUV 光刻機采用的是激光轟擊金屬錫滴產生13.5nm波的EUV光源,然后通過反射鏡收集并修正路線,最終達到晶圓表明的光刻膠。但是金屬錫會產生碎屑,從而污染光掩模(也稱光罩)。

相比之下,而俄羅斯光刻機則選擇采用的是基于氙(xenon)氣的激光器來產生波長為11.2nm的EUV光源,不僅能將分辨率提升約20%,還可以簡化設計并降低整個光學系統(tǒng)的成本。此外,該設計還可減少光學元件的污染,延長收集器和保護膜等關鍵零件的壽命。

俄羅斯科學院微觀結構物理研究所稱,由于光刻工藝的簡化,其認為11.2nm的光刻技術將成為真正的193nm浸沒式DUV光刻機的真實替代品,這主要在于其無需浸沒系統(tǒng),且分辨率高,成本低廉。

但是,俄羅斯的這個EUV光刻機路線并不僅僅是改換采用 11.2nm 的激光器這么簡單。盡管11.2nm波長仍屬于EUV范疇,但這并非單純的小幅調整。因為所有光學元件包括反射鏡及涂層、光罩設計以及光阻劑,都需要針對新的波長進行特別設計與優(yōu)化。

比如,ASML EUV光刻機的反射鏡采用的是硅與鉬的鍍膜反射鏡,而11.2nm波長的EUV光刻機則需要由釕和鈹(Ru/Be) 制成的反射鏡。所以,激光光源、反射鏡、光阻化學、污染控制及其他支持技術也須重新設計,才能確保在11.2nm波長下的有效運作。

所以,以11.2nm波長為基礎的工具很難直接兼容現(xiàn)有以13.5nm為基礎EUV 架構與生態(tài)系統(tǒng),甚至連電子設計自動化(EDA)工具也需要進行更新。雖然現(xiàn)有EDA 工具仍可完成邏輯綜合、布局和路由等基本步驟,但涉及曝光的關鍵制程,如光罩數(shù)據(jù)準備、光學鄰近校正(OPC)和解析度增強技術(RET),則需要重新校準或升級為適合11.2nm的新制程模型。

總結來說,俄羅斯的自研的EUV光刻機技術雖然省去了復雜的光源系統(tǒng),并降低了這部分的成本,但是其并不能復用現(xiàn)有的EUV技術的零部件和材料,因此也會帶來很多的復雜性和成本的挑戰(zhàn),需要俄羅斯自行開發(fā)配套的生態(tài)系統(tǒng),而這可能需要數(shù)年甚至十年以上時間。

更為關鍵的是,俄羅斯研發(fā)的EUV光刻機還面臨著生產效率低下的問題。雖然曝光的圖片顯示,其第三階段推出的EUV光刻機的生產效率可達每小時超過100片晶圓,但是這只有ASML EUV光刻機的一半。


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