本文由半導體產業縱橫（ID：ICVIEWS）編譯自CNews
俄羅斯將建造的裝置波長不是13.5nm，而是11.2nm。
據CNews報道，俄羅斯公佈了開發自己的光刻機的路線圖，旨在製造比 ASML 系統成本更低、更復雜的裝置。
這些機器將使用波長為 11.2 nm的鐳射器，而不是 ASML 使用的標準 13.5 nm。該波長與現有的 EUV 基礎設施不相容，需要俄羅斯開發自己的光刻生態系統，這可能需要數年甚至十年或更長時間。
波長為 11.2nm 的EUV工具
俄羅斯已經制定了製造光刻機的“路線圖”，該光刻機將比荷蘭 ASML 的裝置更便宜、更容易製造。但與此同時，俄羅斯的設施也同樣有效。這是由俄羅斯科學院微結構物理研究所（IPM RAS）員工Nikolai Chkhalo編寫的“高效能X射線光刻發展新概念”得出的結論。CNews 的。檔案指出，路線圖的實施將使俄羅斯能夠在合理的時間內建立自己的現代奈米光刻裝置。
IPM RAS建議將光刻機的工作波長從13.5奈米減少到11.2奈米。預計這種方法將降低真空元件和系統以及整個光刻機的製造成本以及操作成本。
創新亮點
為了打造不遜色於ASML的俄羅斯國產光刻機，IPM RAS提供了多項創新。例如，波長為11.2nm。這將導致裝置的解析度提高 20%（解析度定義為光刻膠層中再現的最小元素）。
“這將減少整體尺寸，顯著簡化鏡子的生產，並顯著降低鏡片的生產成本，”Chkhalo 指出。在俄羅斯的裝置中，計劃用氙氣源取代錫鐳射等離子體源。這應該可以將源材料擴散產生的產物對光學元件的汙染減少幾個數量級。昂貴的收集器和薄膜（用於保護掩模的自由懸掛的多層薄膜）以及掩模的使用壽命將顯著延長。
波長過渡到 11.2 nm 可能開啟使用矽基抗蝕劑，特別是有機矽抗蝕劑的可能性。從概念上可以看出，有機光刻膠在 EUV 光刻中的高圖案轉移引數下具有最大的靈敏度。Chkhalo 強調說：“我們可以預期，增加光刻膠中矽的比例將導致光刻膠在 11.2 nm 波長下的效率顯著提高，與 13.5 nm 波長相比。”
俄羅斯光刻機與ASML對比
該表將 ASML 製造的 TWINSCAN NXE:3600D 光刻機的主要引數與IPM RAS正在開發的光刻機的預期引數進行了比較。
從表中可以看出，平均鐳射功率為 3.6 kW，波長 11.2 nm 下的預期效能將比 ASML 光刻機低約 2.7 倍。
“對於產品市場小於前五名公司的工廠來說，這個值已經足夠了，考慮到晶片上的所有層中，X射線光刻僅用於幾個關鍵層的形成，”該檔案指出。“因此，這一概念的成功實施將實現在不犧牲解析度的情況下提高使用者 X 射線光刻的可及性的目標。”
工作分三個階段
Chkhalo 指出，與全球 EUV 光刻機發展的經驗相類比， 所提出的概念的實施涉及三個階段。
第一階段包括具有實驗設計（R &D）要素的研究工作（R&D）。計劃建立關鍵的X射線光刻技術，找出所有關鍵技術中的主要問題，並提出糾正技術解決方案的建議。
此外，還計劃建立合作關係並列出解決第二階段問題所需的裝置清單。建立光刻實驗樣本，以測試真實技術流程中的所有元素，開發抗蝕劑並開發使用 X 射線光刻形成奈米結構的技術。
第二階段的目標之一是建立帶有六鏡投影鏡頭、多千瓦鐳射系統和200/300 毫米印版掃描系統的高效能光刻原型。特別是，計劃將X射線光刻技術融入國產先進晶片高效能生產線，打造光刻基礎元件和系統生產合作鏈。
這一階段的成果將是每小時生產超過 60 200 毫米印版的原型平版光刻機。還計劃將X射線光刻技術融入國內先進工廠的晶片生產技術鏈中，以最低拓撲標準生產關鍵層，並制定技術規範和技術方案。用於工業應用的原型光刻的可行性研究。
第三階段涉及製造適合工廠使用的平版光刻機，直徑為300毫米的印版的生產率超過每小時60張，並在俄羅斯組織大規模生產平版光刻機。
檔案中沒有指定各個階段的時間安排。
RAS應用物理研究所於 2022 年 10 月開始進行光刻工作的情況。預計該裝置將能夠生產使用 7 nm 拓撲的晶片。該裝置將於2028年開始全面執行。RAS預計俄羅斯光刻機的效率將是ASML製造的裝置的1.5-2倍。
復刻ASML不會成功
Chkhalo 堅信，嘗試複製 ASML 光刻不會成功。他繼續說道，這一結論適用於構建 13.5 nm 光刻機所面臨的技術和經濟問題。
“總的來說，ASML 正在開發的概念導致了巨大的裝置成本，”Chkhalo 指出。“根據多方訊息，目前生產的NXE:3400C和NXE:3600D系列光刻機的價格超過3億歐元，而解析度為8奈米的新一代EXE:5000更是數倍。”
然而，檔案指出，臺積電、三星和英特爾的高層管理人員確認，儘管存在這些成本，EUV 光刻技術仍然具有成本效益。“但是，我們必須考慮到這種效率是由於這些公司（本質上是壟斷者）佔據了巨大的晶片市場，”
如果市場萎縮，這種效率就會急劇下降。間接印證這一結論的事實是，除了這些巨頭，以及全球排名前五的晶片製造商美國美光科技和韓國SK海力士之外，沒有其他人購買過這樣的裝置和裝置。”
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