俄罗斯成功挤入光刻机制造国家俱乐部

观世传真侠 2024-05-27 07:48:17

近日,在“工业俄罗斯数字产业”会议上,俄罗斯联邦工业和贸易部副部长瓦西里·施帕克表示,俄罗斯自己研发的首台光刻机已经制造完成并正在进行测试,该设备可确保生产350nm制程工艺芯片。

尽管350nm的芯片技术并不是很先进,但它在汽车、能源和电信甚至军事等诸多行业中仍有着不小应用价值。

350nm芯片还是上世纪90年代中期的半导体工艺水平,2007年面世的第一代iPhone手机,芯片采用的是2004年就成熟的90nm工艺,在350nm和90nm之间,还有250nm、180nm、130nm三次进步。

如果俄罗斯能够稳定量产350nm芯片,那么基本可以解决军用芯片的问题。俄罗斯生产战机、高超音速武器这种高精尖装备可以使用米克朗集团生产的芯片,计算速度已经够用。虽然不是很先进,但对俄罗斯来说,这仍是一个重大突破,减少对外部技术的依赖,提升了国内产业的自主性和竞争力。

施帕克此次透露,预计到2026年,俄罗斯将会制造出首台国产130nm光刻原型机,目前设计已制作完成,正在进行测试。下一步,俄罗斯将进行90nm光刻机的开发。生产将在莫斯科、泽列诺格勒、圣彼得堡和新西伯利亚的现有工厂进行。

同时,据俄罗斯科学院下属的诺夫哥罗德应用物理研究所 (IPF RAS)透露,俄罗斯还将制造首台国产7nm芯片光刻机设备,可于2028年全面投产。

根据规划,到2030年,俄罗斯半导体在世界市场的份额将接近3%,而国产电子元器件比例将从目前的11%提高到2030年的70%。俄罗斯总统普京宣布,将拨款超过2400亿卢布(约合人民币174.62亿元),用于资助电子工程发展的综合计划,包括到2030年建设新工厂。

光刻机是半导体制造过程中的核心设备,它可以将电路图案转移到硅片上,从而制造出集成电路芯片。目前,最先进的光刻技术是EUV(极紫外)光刻技术,它使用了波长仅为13.5纳米的极紫外光源,可以实现7纳米以下的工艺节点。

EUV光刻技术的研发和应用涉及到多个领域,包括物理、化学、材料、光学、机械、电子等,因此也产生了大量的专利。专利是保护和体现技术创新的重要手段,也是衡量一个国家或企业在某一领域的技术实力和竞争优势的重要指标。

根据一项对2000年至2022年间全球EUV光刻技术专利申请情况的研究,日本以45.5%的占比位居第一,美国以30.27%的占比紧随其后,德国以8.75%的占比排名第三。其他国家或地区的占比都在5%以下,其中包括韩国(4.88%)、中国(3.54%)、荷兰(2.63%)、法国(1.88%)、中国台湾(1.25%)等。

EUV光刻技术专利申请国家分布从企业角度来看,日本的东芝、日立、理研、佳能等企业是EUV光刻技术专利申请的主要贡献者。其中,东芝以18.8%的占比位居第一,日立以10.6%的占比排名第二,理研以7.9%的占比排名第三。美国的IBM、英特尔、AMD等企业也有较多的EUV光刻技术专利申请。其中,IBM以11.9%的占比位居第四,英特尔以7.6%的占比排名第五,AMD以3.6%的占比排名第七。德国的西门子、莱茵金属等企业也在EUV光刻技术领域有所建树。

而从世界高端光刻机生产和销售看,荷兰ASML的光刻机占比达到91%,几乎垄断全球,而Canon、Nikon两家的销售额占比合计也不足10%。

当前,由于俄乌冲突,ASML、尼康等厂商的光刻设备已经停止向俄罗斯供应。在这种情况下,俄罗斯能造出光刻机实属不易。

2023年,俄罗斯政府批准国内微电子行业的两份关键文件:《到2030年技术发展构想》,以及俄罗斯联邦总统令《俄罗斯微电子发展国家政策基本原则》,推动到2030年俄罗斯芯片产业发展规划,核心在于俄罗斯要自己发展电子零部件、技术本地化以及独立于西方专有等解决方案。

俄罗斯制造出首台光刻机对于全球半导体行业,甚至全球而言,也有着重要意义。如果施帕克说法属实,就意味着,俄罗斯将成为继美国、荷兰、日本等国之后,第五个完全掌握光刻技术的国家,俄罗斯有高水平科研队伍和比较雄厚的电子工业基础,不远的将来,或将成为世界少数几个光刻机生产国家俱乐部的成员。(张洪兴)

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