ASML慌了？俄7nm光刻机要来了，效率比ASML EUV高2倍，只需几十万

性能超越ASML EUV光刻机，成本才不到37万元？俄罗斯的自研光刻机，最近成功引起了半导体业界的注意。

近日，据俄罗斯媒体援引国有企业俄新社报道，圣彼得堡理工大学的研究人员开发了一种国产光刻复合体，包括两个设备，一个是在基板上进行无掩膜的光刻装置，另一个是硅的等离子体化学蚀刻设备。

俄媒cnews报道：俄罗斯制造了自主光刻机，和中国的汽车一样贵

其所公布的设备成本更是令业界惊讶，用于无掩膜光刻的设备成本仅为500万卢布（约合36.6万人民币），相当于一辆奔驰C级汽车的价格，另一种工具的成本暂未公开。要知道，一台ASML的DUV价格是8000万美元（约合人民币5.8亿元），而EUV价格更是高达1.9亿美元（约合人民币12亿元）。买一台DUV的钱，可以买上千台俄罗斯国产光刻设备。

这一研发成果对于俄罗斯芯片的自给自足至关重要 ，圣彼得堡理工大学的专家表示，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。

使用X射线，“全球史无前例”

据俄罗斯开发人员称，他们计划开发的全新EUV光刻机，将使用X射线技术，不需要光掩膜就能生产芯片（现在ASML的EUV光刻机使用的是极紫外光）。

与传统光刻技术相比，X射线光刻机无论是在经济成本还是时间成本方面，这项技术都便宜得多，因为传统光刻技术需要使用专门的光罩来获取图像。而X射线光刻机则不需要光掩膜，可以直写光刻，因此节省了一大笔费用。

据了解，X射线光刻机使用的X射线，波长介于0.01nm到10nm之间，比EUV极紫外光还要短，因此光刻分辨率要高很多。

正因如此，俄罗斯媒体大张旗鼓地宣传道，这是全球都史无前例的光刻机，ASML也做不到。该项目的作者还向俄新社强调，这是完全的（俄罗斯）国产产品。

事实上，为了避免芯片被卡脖子，俄罗斯这个自研光刻机的小目标早已在萌芽。

早在去年4月，俄罗斯媒体就报道称，莫斯科电子技术学院 (MIET)承接了贸工部开发制造芯片的光刻机项目，该项目由俄罗斯政府首期投资6.7亿卢布资金（约合5100万元人民币）。研发的光刻机计划达到EUV级别，但技术原理与ASML的EUV完全不同，是基于同步加速器和/或等离子体源”的无掩模X射线光刻机。

2022年4月的报道中称：MIET已经在无掩模EUV光刻领域取得了进展

2022年10月，俄媒CNews又称，俄罗斯科学院下诺夫哥罗德应用物理研究所（IPF RAS）在积极研发可生成7nm芯片的光刻机，而当时专家还指出，在输出方面，同等辐射源功率下，俄罗斯的设备效率比ASML高1.5倍 2倍。

根据当时报道，彼时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7nm的单个图像。

当时的报道还指出，IPF RAS计划在六年内打造出国产7nm光刻机的工业样机。而在此之前，他们计划2026年完成“测试机”阶段，届时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。

今年9月，俄罗斯科学院又透露，俄罗斯将在2028年实现自主研发的光刻机问世，并可生产出7纳米芯片。为了支持这一项目，俄罗斯科学院已经向其提供了约100亿卢布的信贷支持，并资助了两家企业，分别是在集成电路成套工艺方面领先的Integral公司和在精密光刻设备领域拥有丰富经验的Planar公司。

看来，在自研芯片上面，俄罗斯是认真的。

昔日微电子霸主，能否重拾辉煌？

苏联曾是世界上微电子技术最强大的国家之一，甚至一度领先美国。然而，苏联解体后，大量科研人才前往美国，俄罗斯在经济衰退、政治不稳的局势下，微电子产业也逐渐走向衰败。

尽管如此，俄罗斯也并没有就此摆烂，为了避免技术受制于人，这些年来依然在潜心搞研发，渴望厚积薄发扭转局面。

作为军事大国，俄罗斯十分清楚在科技产业被他国卡脖子的危险性，尤其是军用芯片，俄罗斯一直坚持自主生产。

目前，俄罗斯自主研发的最强微处理器为Elbrus-8SV，共有8个核心，主频1.5GHz，并正在开发下一代16个核心，主频2.0GHz的Elbrus-16S。

Elbrus-8SV，能运行起几十年前的老游戏

该自研CPU由莫斯科SPARC技术中心（MCST，Moscow Center for SPARC Technologies）研发，MCST成立于1992 年，其前身是苏联的列别捷夫精密机械与计算技术研究所，公司在 SPARC 和 Elbrus-2000（x86） 架构方面都取得了不俗的成绩。

说到MSCT，就不得不提它的创办人——Boris Babayan（鲍里斯·巴贝扬），他曾是苏联第一代超级计算机Elbrus-2的团队负责人，是苏联时代超级计算技术的开创者之一，被誉为“苏联超级电脑之父”。

鲍里斯·巴贝扬

巴贝扬于1978年率领团队研究出了全球第一台超标量计算机Elbrus-1，这比1993年IBM研发出来的PowerPC 601领先了13年。

之后，他又主导了一系列Elbrus芯片的研发，包括Elbrus-2、Elbrus-3、Elbrus2000等等。直到现在，已经90岁高龄的他，依然没有退休计划，孜孜不倦地工作在俄罗斯芯片产业第一线。

除了自研光刻机，俄罗斯如今还雄心勃勃地要建造超级计算机。

据其媒体报道称，该国计划2030年建造多达10台超级计算机，每台可能容纳1万到1.5万个英伟达H100 GPU，这将为俄罗斯提供类似于用于训练Chat GPT的性能。

但是这一计划看起来有一定的实现难度，因为俄罗斯也受美国出口管制政策限制，所以，每台超级计算机想配备1万到1.5万个英伟达H100 GPU，根本不可能（除非这个也自己造）。

而他们所宣传的2028年问世的7纳米自研光刻机，又能否取得成功？至少目前看来还有点悬。

据公开资料显示，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65nm的拓扑结构，而该技术在近20年前就已经几乎被淘汰了。

当前，俄罗斯正在建设28nm工厂，但这一制程也已经落后。目前全球尖端的芯片都已经进入了4nm，并在2023年向3nm过渡。

不过，面对卡脖子，俄罗斯坚持自主研发、另辟蹊径的精神依然值得敬佩，如果真的在X射线光刻技术上取得突破，绕开ASML的技术钳制，对于我国相关企业也是一个启发。

参考资料：

https://www.tomshardware.com/news/russian-researchers-develop-etching-tool-that-can-replace-litho-tools

https://www.cnews.ru/news/top/2023-10-03_rossiyane_sozdali_suverennyj

猫哥的视界：从俄罗斯遭遇芯片断供 看中国的造芯长征