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俄羅斯晶片行業的發展並非一帆風順。
早在2013年，俄羅斯超級計算機制造商T-Platforms就因技術出口問題遭到美國封禁。為了擺脫對美國X86平臺的依賴，俄羅斯開始押注MIPS和ARM架構，成立了專注處理器研發的公司——Baikal Electronics。
然而，受限於俄羅斯自身的晶片製造能力，Baikal的處理器只能依賴臺積電代工。2021年，美國對俄羅斯實施新一輪制裁，導致Baikal的晶片生產計劃全面受阻。原本計劃在2022年和2023年逐步量產的Baikal-S也因此停擺。更為嚴重的是，部分已生產的晶片因制裁無法交付俄羅斯，這無疑是雪上加霜。
最終，在多重壓力下，Baikal Electronics於2023年宣佈破產，這款俄羅斯晶片似乎註定難逃夭折的命運。
然而，近日Baikal-S的迴歸讓這一切重新燃起希望。
Baikal-S處理器晶片
儘管其16nm工藝無法與當前的5nm、3nm技術相比，但Baikal-S在某些特定領域已經達到了實用水平，足以滿足中低端伺服器和特定工業應用的需求。
對於俄羅斯而言，這款處理器的價值不僅在於技術性能，而更在於其象徵意義。
正如許多人所說，“有些東西，只有是自己的，才用得安心。”
眾所周知，在國際半導體產業鏈中，合作是實現技術突破的重要途徑。然而，受制於制裁和地緣政治因素，俄羅斯難以像其他國家那樣透過國際合作實現技術飛躍。這意味著，俄羅斯必須在有限的條件下獨立發展相關技術。
除了晶片之外，光刻機作為晶片製造中的關鍵核心，其技術複雜度和精密程度決定了晶片的製造能力。在這個領域，荷蘭的ASML一直是當之無愧的王者，憑藉其先進的極紫外光(EUV)光刻機技術，在全球高階光刻機市場上佔據主導地位，幾乎壟斷了7nm及以下先進製程晶片的生產。此外，佳能和尼康也在積極佈局，試圖在光刻機領域保有一席之地。
隨著俄烏戰爭的糾纏，歐美的新一輪制裁加劇了俄羅斯的缺“芯”程度，加速了俄羅斯自建獨立晶片產業的決心和過程。因此，光刻機成為了俄羅斯重點關注的焦點，力求在這一關鍵技術領域實現自主可控。
俄羅斯光刻機發展歷程回顧
面對西方國家的技術封鎖，尤其是ASML等光刻裝置供應商的出口禁令，俄羅斯政府制定了宏大的晶片產業發展藍圖，旨在透過提升本土化生產能力，減少對外部技術的依賴。
這一戰略目標在2024年取得了實質性的成果，即首臺350nm光刻機的問世，意味著俄羅斯在半導體產業鏈上向前邁進了一大步。
但俄羅斯首臺光刻機的誕生並非一蹴而就，而是經歷了長期的技術積累和推動。
實際上，早在上世紀70年代，當時的蘇聯就已經掌握了EUV照相光刻的技術。即使在蘇聯解體後，俄羅斯的科學家們也一直在該領域默默耕耘，為"EUV光刻機"的關鍵技術開發做出了重要貢獻。
事實上，EUV光刻機擁有三大核心技術——光源、投影物鏡、工件臺。其中最大的難點在於光源，俄羅斯正是這一領域的佼佼者。
國際光源三巨頭除了德、日，另一個就是俄羅斯的聖光機。荷蘭ASML研究EUV光刻機時就使用了俄方技術，比如早期研究的光源理論來自俄羅斯科學院，同時俄羅斯向其提供了大量的光學器件。直到今天，ASML還和俄科院光譜學研究所（ISAN）仍保持著密切合作，在EUV光源產品上，就連英特爾、臺積電都離不開俄方合作。
此外，俄羅斯科學院的微結構物理研究所還為荷蘭開發了多層鏡製造技術，這在當時算得上是一個了不起的成就。
除了光源，在工作臺方面俄方也有“後臺”。白俄羅斯的Planar是東歐最大的半導體公司，其總經理曾表示：“全世界只有兩家公司能夠生產靈敏度高達06-0.15nm的感測器，一家來自美國，另一家就是我們。”
從以上梳理不難看出，俄羅斯在EUV光刻光源核心技術上，的確已經擁有了一定基礎，相關科研機構在ASML所動員起來的泛歐EUV攻關網路中有著長期而深入的參與。
當然不可否認，其各項技術產業化水平還不高，更多停留在基礎研究和樣件試製階段，在做出自主研發EUV光刻機的決策後，把理論落實到工程無疑還有很長的路要走，不過俄羅斯的努力，依然值得我們密切關注與借鑑。
時間來到2010年，彼時的ASML已經將第一臺預生產的極紫外（EUV）光刻機出貨，而這時俄羅斯一個物理研究所IPM也正在研發極紫外光刻機的系統和原件，甚至已經弄出來了裝置原型的搭建。然而，俄羅斯的這個專案還在佈局階段就已經宣告結束了。
理由其實很簡單，首當其衝地就是西方國家對俄羅斯實施的技術禁運和制裁，無疑會給他們的研發帶來困難。尤其是俄烏衝突爆發以來，美國聯合歐洲國家對俄羅斯實施了全方位、全領域的制裁。一個國家基本無法單獨研發EUV光刻機，而ASML之所以能完成，是因為它背後是全世界供應商的共同努力。
然而，在面臨國際制裁和技術封鎖的持續影響下，儘管俄羅斯在光刻機領域受到重重阻礙，但依舊沒有停止探索的步伐。
“曙光”初現，成功推出350nm光刻機
多年來，透過國家實驗室和科研機構的支援，俄羅斯光刻裝置製造企業透過不斷攻克關鍵技術難題，逐步實現了一系列突破。
2022年，俄羅斯科學院下諾夫哥羅德應用物理研究所 (IPF RAS) 宣佈，正在開發俄羅斯首套半導體光刻裝置，並對外誇下海口：這套光刻機能夠使用7nm生產晶片，可於2028年全面投產。
當時，IPF RAS計劃在六年內打造出俄羅斯自產7nm光刻機的工業樣機，2024 年將建立一臺“Alpha機器”，2026建立"測試機"，2026-2028年俄羅斯本土光刻機將獲得更強大的輻射源，改進的定位和進給系統，並將開始全面的工作，2028年，這些裝置全面執行。
時隔兩年，俄羅斯雖然距離2028年自產7nm光刻機的“海口”距離尚遠，但這一承諾已初現曙光。2024年5月，俄羅斯聯邦工業和貿易部副部長瓦西里·什帕克（Vasily Shpak）證實，第一臺能生產最大350nm（行業慣稱0.35μm）晶片的光刻機已成功組裝並進入測試階段，標誌著俄羅斯在晶片製造領域取得實質性突破。
俄羅斯接下來的目標是在2026年製造可以支援130nm工藝的光刻機。再下一步，俄羅斯將繼續逐步向90nm及以下邁進。
儘管相較於目前全球主流的先進水平，如5奈米、7奈米工藝，俄羅斯的這一成果尚顯落後，但其在特定領域仍具有實際應用價值。尤其是對俄羅斯而言，350nm晶片雖不如現代尖端產品先進，但足以滿足汽車、能源、電信等特定行業需求，且成本效益高，生產週期短，穩定性經時間考驗。
這也標誌著俄羅斯在追求半導體產業自主性方面邁出了一大步。在全球半導體供應鏈緊張、地緣政治複雜多變的背景下，這項成就為俄羅斯減少對外部技術的依賴提供了可能。
電子工程世界對此有報道指出，350nm（0.35μm）誕生於1995年，現在依然擁有產品應用，主要是一些不太剛需製程的特色工藝產品，比如模擬晶片、功率半導體、感測器或者低端MCU、軍工產品。
作為對比，半導體制程工藝發展史簡單總結如下：
1971年，10μm工藝是當時最高工藝，代表晶片是Intel 1103 DRAM、4004 CPU（1971）、8008 CPU（1972）;
1974年，步入6μm工藝，大名鼎鼎的Intel 8080便採用這一製程；
1977年，3μm工藝開啟元年，從此x86處理器Intel 8086（含8085、8088）正式誕生；
1982年 1.5μm工藝用在Intel 80286上，1985年 1μm工藝用在Intel 80386上，1989年，0.8μm工藝用在Intel 80486上；
1995年，0.35μm（也就是350nm）工藝開啟元年，Pentium P54CS、IBM P2SC（1996）、IBM POWER3（1998）都採用了這一工藝；
1997年，主節點為0.25μm工藝，開始引入國際半導體技術路線圖（ITRS）主節點和半節點定義，即：1998年半節點220nm工藝，1999年主節點0.18μm工藝（180nm），2000年半節點150nm工藝；
2001年，130nm是當時的主節點，典型晶片是130nm的奔騰3處理器，2002年半節點為110nm工藝；
2004年，步入90nm元年，英特爾、英飛凌、德州儀器、IBM、聯電和臺積電基本都能達到90nm，典型晶片包括90nm的奔騰4處理器；
2012年，製程步入22nm階段，此時英特爾，聯電，聯發科，格芯，臺積電，三星等廠商都具備生產能力；
2015年聯電止步於14nm，2017年英特爾卡在了10nm，2018年格芯放棄7nm，此時先進製程的戰場只剩下臺積電和三星；
2019年6nm量產匯入，2020工藝5nm開始量產，而國內也開始量產14nm晶片；
2024年，隨著英特爾開始重新重視製程技術，英特爾、臺積電、三星正在爭奪2nm的先發地位。
俄羅斯工業和貿易部並不覺得沒有掌握更先進的工藝有什麼問題，Vasily Shpak認為，<45nm的工藝只對處理器和儲存器有意義，而這些只佔10-15%。而所有其他微電子器件，包括微控制器、電力電子器件、電信電路、汽車電子以及許多其他器件，因為技術和成本的原因，將在未來許多年內對65-350nm的工藝保持需求，而且佔市場的60%。
對於現階段的俄羅斯來說，這臺光刻機的問世不僅可以使其一定程度擺脫西方制裁，更給予了俄羅斯國內極大的信心，未來將大幅減少對外依賴。
俄羅斯光刻機，再曝新進展
對於高階光刻機攻關，不少人抱有著一種樸素的信念：既然ASML已經證明了LPP-EUV技術路線走得通，就好像一道別人已經解出來的難題，作為亦步亦趨的後來者只要資源投入足夠多，再複雜的工程問題也總能解決。
這樣的想法，確實在大部分情況下都是成立的，學習消化再創新的效果毋庸置疑。但與此同時，積體電路、工業軟體、量測儀器等領域存在的“卡脖子”現象足以提醒我們，某些對於基礎理論積累要求很高的環節，“理論不夠，工程來湊”也有其侷限性，原理理解不充分的情況下，工程成本、進度乃至最終結果將面臨巨大不確定性。
深諳此道的俄羅斯，依託其在高能鐳射、等離子體物理基礎研究上的積累，在光刻機研發上選擇了一條頗具特色和“章法”的新路。
據cnews近日訊息報道，俄羅斯科學院微結構物理研究所（IPM RAS）提出了一項新計劃，旨在製造比荷蘭ASML公司更經濟、更高效的光刻機。
據介紹，該光刻機旨在打造“高效能X射線光刻發展新概念”，俄羅斯選擇不完全複製ASML的技術路線，而是開發工作波長為11.2nm的新型光刻裝置，而非ASML的13.5nm，以降低研發成本並簡化製造流程，並將裝置的解析度提高20%。
俄羅斯有眾多機構，在參與這項複雜龐大的專案
此外，IPM RAS計劃用氙代替錫作為鐳射等離子光源，這將顯著減少光學元件的汙染，並延長昂貴零部件如反射鏡和保護膜的使用壽命。
該計劃分為三個階段：
第一階段：技術突破
進行科學研究與工程設計，解決關鍵技術難題，提出糾正技術解決方案的建議。
制定合作框架和裝置清單，為後續階段奠定基礎。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。
NCFM參與了波長為11.2nm的光刻機的開發（來自NCFM演示的框架）
第二階段：實驗驗證
製造用於測試的實驗性光刻裝置，並整合X射線光刻技術。
整合高效多鏡頭投影系統和多千瓦鐳射器，用於200/300毫米晶圓的工藝測試。
第三階段：產業化
開發適合工業應用的高效能光刻裝置，計劃量產直徑300毫米晶圓的裝置，生產能力超每小時60片。
檔案中沒有指定各個階段的時間安排。
不過，CNews報道了RAS應用物理研究所於 2022 年 10 月開始進行光刻工作的情況。預計到2028年，該裝置將全面執行，能夠生產使用7nm拓撲的晶片，效率預計比ASML光刻機高1.5-2倍。
為了支援這一專案，俄羅斯科學院已經向其提供了約100億盧布的信貸支援，並資助了兩家企業，分別是在積體電路成套工藝方面領先的Integral公司和在精密光刻裝置領域擁有豐富經驗的Planar公司。
此前，俄羅斯政府啟動了一項國家計劃，俄羅斯工業和貿易部在2023年10月提出了一份路線圖。根據該路線圖，俄羅斯將在2028年開始量產28nm晶片，並在2030年開始生產14nm晶片，對儘可能多的外國晶片進行逆向工程，並培養本土人才從事國產晶片替代工作。
同期，據俄羅斯媒體援引俄新社報道，聖彼得堡理工大學的研究人員開發了一種國產光刻複合體，包括兩個裝置，一個是在基板上進行無掩膜的光刻裝置，另一個是矽的等離子體化學蝕刻裝置。
該裝置的成本令業界驚訝，用於無掩膜光刻的裝置成本僅為500萬盧布（約合36.6萬人民幣），另一種工具的成本暫未公開。要知道，一臺ASML的DUV價格是8000萬美元（約合人民幣5.8億元），而EUV價格更是高達1.9億美元（約合人民幣12億元）。價格懸殊可謂巨大。
從技術思路上來評價，採用無掩膜光刻，意味著物鏡系統可以得到很大簡化，EUV光反射次數更少，損耗自然更小，連帶著對光源輸出功率的要求也可以放寬，因此無論選擇錫源的傳統方案還是氙源創新方案，至少ASML在提升光源功率和可維護性上耗費的天量資金、十餘年時間以及積累的大量獨家knowhow有希望被繞開。
MEMS微鏡調製的圖案只需三片反射鏡就能夠投影於晶圓
這一研發成果對於俄羅斯晶片的自給自足至關重要，聖彼得堡理工大學的專家表示，這將使“解決俄羅斯在微電子領域的技術主權問題”成為可能。
俄羅斯開發的全新EUV光刻機，將計劃使用X射線技術，不需要光掩膜就能生產晶片（現在ASML的EUV光刻機使用的是極紫外光）。
與傳統光刻技術相比，X射線光刻機無論是在經濟成本還是時間成本方面，這項技術都便宜得多，因為傳統光刻技術需要使用專門的光掩膜來獲取影象。而X射線光刻機則不需要光掩膜，可以直寫光刻，因此節省了一大筆費用。
此外，X射線光刻機使用的X射線，波長介於0.01nm到10nm之間，比EUV極紫外光還要短，因此光刻解析度要高很多。
未來俄羅斯光刻機與現有ASML光刻機的特點對比
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。可以看出，平均鐳射功率為3.6 kW，波長11.2nm下的預期效能將比ASML光刻機低約2.7倍。
有專家指出，“對於非頭部工廠來說，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。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。”
事實上，早在2022年4月，俄羅斯媒體就報道稱，莫斯科電子技術學院 (MIET)承接了貿工部開發製造晶片的光刻機專案，該專案由俄羅斯政府首期投資6.7億盧布資金（約合5100萬元人民幣）。研發的光刻機計劃達到EUV級別，但技術原理與ASML的EUV完全不同，是基於“同步加速器和/或等離子體源”的無掩模X射線光刻機。
2023年3月，俄羅斯科學院微結構物理研究所多層X射線光學系主任Nikolai Ivanovich Chkhalo在會上發表了一份報告“EUV光刻：俄羅斯發展的原則、現狀和路線圖”。在回答有關推廣經典EUV光刻和無掩模光刻的問題時，Nikolai IvanovichChkhalo表示，在俄羅斯目前的研究框架和能力範圍內，創造出MEMS振鏡是不可能完成的任務。儘管進行了十年的研究，但仍無法令人滿意地開發該技術。另一個技術方向——四百層X射線透鏡——俄羅斯有可能建立它。
儘管擁有優勢，但X射線裝置的生產能力和效率與ASML的機型相比仍顯不足，不過在特定場景或小規模晶片生產中具有實用性。
俄羅斯科學院微結構物理研究所副所長尼古拉·奇卡洛表示，作為光刻技術的全球領導者，ASML已研發其EUV光刻系統近20年，該技術已被證明非常複雜。而且，晶圓裝置不僅限於光刻機，還需要有其他型別的裝置用於執行蝕刻、沉積、光刻膠去除、計量以及檢查操作，此外還有一些不太先進的裝置，這些大部分都來自於西方市場。
也就是說，即使俄羅斯成功製造出光刻機，仍需要數百臺裝置來建造一座現代化晶圓廠，而目前西方已經徹底切斷了對俄羅斯的供應。但無論如何，俄羅斯為了實現半導體產業自主可控，首先加大了對光刻機領域的投入和支援，儘管目前350nm的工藝並不先進，但對於此時的俄羅斯來講已經非常重要了。
俄羅斯在光刻機技術領域雖然面臨技術封鎖和人才不足的挑戰，但憑藉國家政策的支援、技術積累和國際合作，逐步在這一關鍵技術領域取得了進展。
未來，俄羅斯將繼續加大對光刻裝置技術的研發投入，努力實現從中低端到高階裝置的跨越式發展。透過持續的創新和廣泛的國際合作，俄羅斯有望在光刻機技術領域取得更大突破，為全球半導體產業的發展作出積極貢獻。
昔日微電子霸主，能否重拾輝煌？
蘇聯曾是世界上微電子技術最強大的國家之一，甚至一度領先美國。然而，蘇聯解體後，大量科研人才前往美國，俄羅斯在經濟衰退、政治不穩的局勢下，微電子產業也逐漸走向衰敗。
儘管如此，以及多年來面臨西方制裁，包括資金不足和人才匱乏等諸多困境，俄羅斯並沒有就此擺爛，為了避免技術受制於人，這些年來依然在潛心搞研發，渴望厚積薄發扭轉局面。
尤其是在光刻技術上，俄羅斯決心透過創新路線圖來突破目前的困局，並希望在2028年前完成研發工作。若這一程序順利，俄羅斯可能會成為中小型晶片製造商的重要裝置供應商為全球晶片生產提供新選擇，也為整個行業格局帶來新的變化。
總體而言，面對卡脖子，俄羅斯堅持自主研發、另闢蹊徑的精神依然值得敬佩。俄羅斯這一光刻機的研發方向在技術上具有一定的創新性，若能克服各項挑戰，真的在X射線光刻技術上取得突破，將可能重寫全球半導體產業的競爭態勢。隨著晶片製造的需求不斷增長，這一新興市場對於技術自主權和價效比最佳化的要求也愈加迫切。
未來，俄羅斯有望在全球晶片製造競爭中佔據一席之地，成為新興市場的重要參賽者。俄羅斯繞開ASML的技術鉗制，對於我國半導體產業的發展也是一個啟發。
但相比之下，我國科技界、產業界對俄羅斯的認識，似乎還普遍有所滯後。在一篇分析中俄科技創新合作風險挑戰的權威文章中，作者憂心地指出：“俄羅斯在基礎研究、核能技術、空間科學技術、新材料、生物技術等眾多領域擁有雄厚實力並取得了令人矚目的成績，但我國某些產業界，甚至科技界本身對俄羅斯科技水平都缺乏足夠認識和應有評價，存在貶低俄羅斯科技實力而盲目推崇西方的傾向，在尋求科技合作伙伴時，往往優先考慮美、歐、日，對俄羅斯卻不予重視，常常多方尋覓無果後才把目光轉向俄羅斯，貽誤了合作時機”。
值得注意的是，隨著俄烏衝突爆發，俄羅斯科技界正常的國際交流活動遭到了全面圍堵打壓，從奧數競賽到學術會議，“將俄羅斯科學與國際合作隔離的企圖將反映在所有指標中”，當數百名俄羅斯科學家被從歐洲核子研究中心（CERN）驅逐，標誌著這種歇斯底里的抵制達到了頂點。
但也正是在這種刺激下，俄羅斯科學研究與高技術產業發展，似乎正煥發出新的氣象，或者說，重新喚起一種民族的堅強韌性。在工業母機、關鍵軟體等領域，俄羅斯國產替代工作業已全面鋪開。
而光刻機，正是這一浪潮的小小縮影。
1.EDA365電子論壇：ASML慌了？俄自研7nm光刻機要來了，效率比ASML EUV高2倍，成本只需幾十萬
2.科技湧現：報告解讀| 俄羅斯光刻機技術專案
3.心智觀察所：俄羅斯，會比中國先造出EUV光刻機？
4.厚紀資本：俄羅斯推出首臺光刻機：350nm
5.https://www.tomshardware.com/news/russian-researchers-develop-etching-tool-that-can-replace-litho-tools
6.https://www.cnews.ru/news/top/2023-10-03_rossiyane_sozdali_suverennyj
7.https://www.cnews.ru/book
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