頭條揭密》俄光刻機要超車中國? 2028年7nm計劃曝光

俄烏戰爭後,俄羅斯爲解決晶片短缺的問題,訂下了雄心勃勃的尖端晶片國產計劃,聲稱2028年製造出可以支持7nm製程的光刻機。(圖/ASML)

俄羅斯入侵烏克蘭後遭到西方國家制裁,包括晶片在內的科技產品也在制裁之列,俄羅斯爲解決晶片短缺的問題,訂下了雄心勃勃的尖端晶片國產計劃,聲稱2028年製造出可以支持7nm製程的光刻機。大陸半導體產業界認爲俄羅斯的目標根本不切實際,但是從俄羅斯提出的發展路徑來看,打造出非商業化的7nm製程晶片仍有可能,雖然設定的時程可能太短,要超車中國晶片製程技術並非沒有機會。

由於晶片產品與技術受到美英制裁,俄羅斯許多工業產品無法生產,包括民生用品與軍用武器與設備。2月底入侵烏克蘭即遇上制裁,俄羅斯俄羅斯科學院旗下應用物理研究所研究所從4月便開始籌劃開發自己研製的光刻機,最近俄羅斯大諾夫哥羅德策略發展機構(Novgorod Strategy Development)發出豪語,聲稱俄羅斯科學院的應用物理研究所(IAP)能在2028年開發出生產7nm晶片的光刻機,能擊敗同等級的荷蘭艾斯摩爾(ASML)產品,此一雄心壯志引起半導體業界譁然。

俄羅斯科學院應用物理研究所(圖)提出在2028年開發出支持7nm製程光刻機的計劃。(圖/俄羅斯科學院應用物理研究所)

俄羅斯爲克服西方對它的晶片產業「卡脖子 」問題,在應對思維上也是用「舉國體制」來解決技術封鎖。在買不到晶片、買不到晶片技術與晶片設備的情況下,俄羅斯政府推出計劃,要求在2028年前開發出ASML技術體系用10年才完成的可用於7nm製程技術。它提出的方法不外是儘可能地對外國晶片進行逆向工程,以及培養本國人才從事晶片產業。

俄羅斯科技網站CNews在透露這項計劃時指出,俄羅斯IAP打算在2028年做出7nm製程的光刻機,並在2030年做出7nm製程晶片,是「超越所有人的預期」的想法。目前俄羅斯最先進的晶圓廠使用的是65nm製程,就算沒有制裁,像ASML與美國應用材料這樣的公司都花了10年才從65nm升級到28nm。製造7nm等級的光刻機是一種高度複雜的設備,涉及高性能光源、精密光學和精確計量等很多關鍵部件。作爲俄羅斯領先的應用物理研究機構,IAP 相信它可以在相對較短的時間內開發他們所需要的工具。

IAP構想的光刻機與ASML或尼康生產的光刻機不同,它使用不的光源,功率較低,更易於建造,但光刻機的產能會大大低於現代深紫外 (DUV) 設備,不過IAP認爲「這不會是個問題」。(圖/ASML)

據俄媒指出,IAP構想的光刻機與ASML或尼康等公司生產的光刻機有所不同,它將使用大於600W(總功率)的光源,曝光波長爲 11.3nm,這會將需要比現在更復雜的光學器件。由於該設備的光源功率相對較低,會更易於構建,但這意味着其光刻機的產量將大大低於現代深紫外 (DUV) 設備的產量,不過IAP認爲「這可能不會是個問題」。

由於受到西方國家制裁,俄羅斯要求在2028年前開發出ASML技術體系用10年才完成的可用於7nm製程技術,半導體業界認爲很難達到。(圖/Shutterstock)

大陸的半導體分析人士認爲,IAP在時間可能過於樂觀。ASML從2003年引進首款浸潤式光核技術用於65nm製程,然後花了5年時間推進到32nm製程,又花了9年時間才完成7nm與5nm製程設備。亦即ASML在全球頂尖技術支持且沒有任何制裁的狀況下,花了14年從65nm推進到7nm。現在,在晶片生產方面沒有任何經驗或與晶片製造商沒有任何聯繫的IAP打算在大約6年的時間裡從頭開始製造一臺支持7nm的機器進行量產。雖然他們滿懷熱情,但這樣的計劃聽起來太不切實際。

俄羅斯科學院微結構物理研究所副所長敘卡洛(Nikolai Chkhalo)表示,ASML開發的EUV光刻技術極其複雜,他們的設備主要目標是保持高生產力,但是在俄羅斯不需要這樣,「我們只要完成國內面臨的需求和任務就夠了,這與數量無關,只跟品質有關。」當然,這個研發過程需要過渡到自己的製造工藝,制訂自己的標準,用自己的工具、製程與材料,要開發一條完全自主的道路。

俄羅斯入侵烏克蘭後遭到西方國家制裁,同樣也在晶片問題上遇到瓶頸,他們打算髮一條完全不同於目前的晶片製造路徑。(圖/Shutterstock

在時程上,IAP計劃在2024年之前建造一個功能齊全的α版光刻機,它不必提供高生產率或最大分辨率,但必須能夠工作並且對投資者有吸引力。然後在2026年前製造出具有更高生產率和分辨率的β版光刻機。這個版本應該可以量產,但不會達到最大值,然後最終迭代在2028年問世,它的整體性能會更好。咋聽之下,這樣的路徑可能有點像中芯國際不久前完成的7nm製程晶片,雖然效率不高無法商品化,但能應付特定的國防或尖端技術研究的需要。

俄科研機構提出2028開發出支持7nm製程光刻機,有可能是口頭上應付俄羅斯領導人的緩兵之計。(圖/路透)

同樣遭到制裁的大陸半導體業界提醒,晶圓廠設備不只限於光刻機,還有其他用於蝕刻、沉積、清洗、計量和檢查操作、純水製造等設備,這些機器俄羅斯都無法制造,不像中國大都有現成的產業鏈,因此就算IAP建造了光刻機,俄羅斯仍然需要數百臺其他配合的設備才能建造現代化的晶圓廠,而這些設備早就因制裁而中斷供應,當然,找中國廠商協助也是個辦法。至於俄羅斯應用物理研究所提出這樣的計劃是用來安撫俄國領導階層,還是私下揣測普丁政權根本撐不到2028年之後,隨便吹噓個計劃唬弄俄國領導人,那就只有他們自己才知道了。