俄羅斯公布EUV光刻機路線圖，采用“非主流”技術路徑

近日，俄羅斯科學院微結構物理研究所（IPM RAS）通過計算機與數據科學博士德米特里?庫茲涅佐夫（Dmitrii Kuznetsov）在X平臺公布了一項關于本土11.2納米波長極紫外（EUV）光刻工具的長期路線圖，引發全球半導體行業的廣泛關注。

這份從2026年啟動、延續至2037年的宏大計劃由IPM RAS的尼古拉·奇哈洛（Nikolai Chkhalo）提出，旨在通過差異化設計，規避ASML復雜且成本高昂的技術體系。業界認為這不僅是對該機構去年12月所分享信息的補充，更展示了俄羅斯在EUV光刻技術領域尋求自主創新的堅定決心，但其技術可行性與商業化前景仍面臨巨大挑戰。

“非主流”技術路徑，差異化設計避免復制ASML

根據最新公布的路線圖，俄羅斯的EUV光刻機項目將從2026年開始，初期采用40納米制造技術，并計劃延伸至2037年，屆時將整合亞10納米的制造工藝。這一路線圖分為三個主要階段：

1. 第一階段（2026-2028年）：推出支持40納米工藝的光刻機，配備雙反射鏡物鏡系統，套刻精度達10納米，曝光場最大3×3毫米，每小時吞吐量超5片晶圓。
2. 第二階段（2029-2032年）：推出支持28納米（可向下兼容14納米）的掃描式光刻機，采用四反射鏡光學系統，套刻精度提升至5納米，曝光場26×0.5毫米，每小時吞吐量超50片晶圓。
3. 第三階段（2033-2036年）：面向亞10納米制程，搭載六反射鏡配置，套刻精度達2納米，曝光場最大26×2毫米，每小時吞吐量超100片晶圓。

值得注意的是，俄羅斯的EUV光刻機技術路徑與全球主流采用13.5納米波長不同。該方案采用混合固態激光器、基于氙等離子體的光源，以及由釕和鈹（Ru/Be）制成的11.2納米波長反射鏡，算得上是一次徹底的技術重構。

與ASML設備使用錫液滴不同，氙氣光源的選擇避免了損傷光掩模的碎屑產生，大幅降低了維護需求。同時，相較于ASML的深紫外（DUV）設備，該方案通過簡化設計規避了先進制程所需的高壓浸沒液和多重圖形化步驟。

自主創新的雙刃劍

盡管俄羅斯的EUV光刻機路線圖在技術路徑上展現出創新性，但其可執行性仍面臨諸多挑戰。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化。這意味著俄羅斯需要自行開發配套的生態系統，這一過程可能需要數年甚至十年以上的時間。

有業內人士對俄羅斯方案和ASML方案進行了對比。

ASML的EUV光刻機使用高功率激光轟擊錫液滴產生13.5納米的極紫外光，但這一過程會產生大量錫碎屑，嚴重污染光學元件。俄羅斯方案則采用基于氙（xenon）氣的激光器光源替代錫等離子體，聲稱能將對光學元件的污染減少幾個數量級，從而大幅降低維護需求和運營成本。

其次，由于波長不同，反射鏡的涂層材料也需改變。ASML使用的是硅/鉬（Si/Mo）多層膜反射鏡，而俄羅斯方案則計劃采用釕和鈹（Ru/Be） 制成的11.2納米波長專用反射鏡。這一優化可以令分辨率提升20%，同時更短的波長可能開啟使用含硅光刻膠的可能性，降低制造成本和運營成本，提升加工效率。

但是，俄羅斯研發的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，但這只有ASML EUV光刻機的一半。然而，俄羅斯的光刻機并非面向超大規模晶圓廠的極限產能，而是旨在為小型代工廠提供高性價比解決方案。

技術繞行下的生態構建

俄羅斯科學院微結構物理研究所的這一路線圖，勾勒出俄羅斯試圖通過技術繞開傳統EUV限制、實現芯片自主生產的規劃。通過提供無需浸沒技術或錫基等離子體的清潔、高效、可擴展光刻系統，俄羅斯的技術平臺可能吸引被ASML生態排除在外的國際客戶。若能完全落地，該項目將以顯著更低的資本與運營成本，實現先進芯片的本土制造與出口供應。

與中國光刻機技術路徑相比，俄羅斯的選擇體現了差異化競爭策略。中國光刻機技術總體路徑上遵循世界主流技術路線，以滿足國內產業急需。而俄羅斯由于缺乏相關產業鏈和技術底子，選擇另辟蹊徑，試圖通過創新技術路徑實現芯片生產的自主可控。