俄罗斯科学院微结构物理研究所近日披露了其国产极紫外(EUV)光刻设备的长期技术规划,该项目由德米特里·库兹涅佐夫团队主导,旨在通过差异化技术路径实现芯片制造的自主突破。该方案采用11.2纳米波长光源,与ASML主流设备形成技术分野,计划从2026年起分阶段推进,最终目标是在2037年前集成亚10纳米制程工艺。
技术方案的核心创新在于构建了独立于ASML体系的光刻系统。研发团队摒弃了锡液滴等离子体光源,转而采用氙气等离子体与混合固态激光器的组合,这一设计有效避免了光源碎屑对光掩模的损伤,显著降低了设备维护频率。反射镜组件则选用钌铍合金(Ru/Be)材料,配合11.2纳米波长实现高效光路传输。相较于ASML深紫外(DUV)设备需要的高压浸没液和多重图形化工艺,该方案通过简化光学结构降低了技术复杂度。
项目规划分为三个技术迭代阶段:首阶段(2026-2028年)将推出支持40纳米制程的光刻机,配备双反射镜物镜系统,套刻精度达10纳米,每小时可处理5片以上3×3毫米曝光场的晶圆;第二阶段(2029-2032年)升级为四反射镜扫描式光刻机,实现28纳米制程兼容14纳米工艺,套刻精度提升至5纳米,晶圆处理能力跃升至每小时50片;终极阶段(2033-2036年)将搭载六反射镜系统,达成亚10纳米制程能力,套刻精度控制在2纳米以内,每小时处理量超过100片26×2毫米曝光场的晶圆。
成本优势成为该方案的重要竞争力。研发团队宣称,其设备在光学精度与扫描效率持续提升的同时,单位制造成本将显著低于ASML的Twinscan NXE和EXE平台。技术覆盖范围预计涵盖65纳米至9纳米制程节点,可匹配2025-2027年主流芯片的关键层工艺需求。不过,11.2纳米非标准波长的选择带来了特殊挑战,包括反射镜材料加工、镜面抛光工艺、光学系统集成等环节均需突破现有技术边界。
市场定位方面,该项目明确聚焦中小型代工厂需求,区别于超大规模晶圆厂对极限产能的追求。通过提供无需浸没技术或锡基等离子体的清洁型光刻系统,俄罗斯技术平台试图吸引被ASML生态体系排除在外的国际客户。若项目顺利实施,将形成以更低资本投入和运营成本实现先进芯片本土制造的独特路径,为全球半导体产业提供新的技术选项。
尽管研发团队强调EUV技术应用于成熟制程节点带来的维护优势,但11.2纳米波长带来的产业链配套问题仍未完全解决。从特殊反射镜制造到光刻胶适配,整个技术链条均需建立独立于主流体系的供应网络。这种技术跨越式发展模式尚未经过行业充分验证,其商业化前景仍存在不确定性。