俄罗斯EUV路线图曝光

coffee198375

据CNews报道，俄罗斯公布了开发自己的光刻机的路线图，旨在制造比 ASML 系统成本更低、更复杂的设备。

这些机器将使用波长为 11.2 nm的激光器，而不是 ASML 使用的标准 13.5 nm。该波长与现有的 EUV 基础设施不兼容，需要俄罗斯开发自己的光刻生态系统，这可能需要数年甚至十年或更长时间。

波长为 11.2nm 的EUV工具

俄罗斯已经制定了制造光刻机的“路线图”，该光刻机将比荷兰 ASML 的设备更便宜、更容易制造。但与此同时，俄罗斯的设施也同样有效。这是由俄罗斯科学院微结构物理研究所（IPM RAS）员工Nikolai Chkhalo编写的“高性能X射线光刻发展新概念”得出的结论。CNews 的。文件指出，路线图的实施将使俄罗斯能够在合理的时间内创建自己的现代纳米光刻装置。

IPM RAS建议将光刻机的工作波长从13.5纳米减少到11.2纳米。预计这种方法将降低真空元件和系统以及整个光刻机的制造成本以及操作成本。

创新亮点

为了打造不逊色于ASML的俄罗斯国产光刻机，IPM RAS提供了多项创新。例如，波长为11.2nm。这将导致装置的分辨率提高 20%（分辨率定义为光刻胶层中再现的最小元素）。

“这将减少整体尺寸，显著简化镜子的生产，并显著降低镜片的生产成本，”Chkhalo 指出。在俄罗斯的装置中，计划用氙气源取代锡激光等离子体源。这应该可以将源材料扩散产生的产物对光学元件的污染减少几个数量级。昂贵的收集器和薄膜（用于保护掩模的自由悬挂的多层薄膜）以及掩模的使用寿命将显著延长。

波长过渡到 11.2 nm 可能开启使用硅基抗蚀剂，特别是有机硅抗蚀剂的可能性。从概念上可以看出，有机光刻胶在 EUV 光刻中的高图案转移参数下具有最大的灵敏度。Chkhalo 强调说：“大家可以预期，增加光刻胶中硅的比例将导致光刻胶在 11.2 nm 波长下的效率显著提高，与 13.5 nm 波长相比。”

工作分三个阶段

Chkhalo 指出，与全球 EUV 光刻机发展的经验相类比， 所提出的概念的实施涉及三个阶段。

第一阶段包括具有实验设计（R &D）要素的研究工作（R&D）。计划创建关键的X射线光刻技术，找出所有关键技术中的主要问题，并提出纠正技术解决方案的建议。

此外，还计划建立合作关系并列出解决第二阶段问题所需的设备清单。创建光刻实验样本，以测试真实技术流程中的所有元素，开发抗蚀剂并开发使用 X 射线光刻形成纳米结构的技术。

第二阶段的目标之一是创建带有六镜投影镜头、多千瓦激光系统和200/300 毫米印版扫描系统的高性能光刻原型。特别是，计划将X射线光刻技术融入国产先进芯片高性能生产线，打造光刻基础元件和系统生产合作链。

这一阶段的成果将是每小时生产超过 60 200 毫米印版的原型平版光刻机。还计划将X射线光刻技术融入国内先进工厂的芯片生产技术链中，以最低拓扑标准生产关键层，并制定技术规范和技术方案。用于工业应用的原型光刻的可行性研究。

第三阶段涉及制造适合工厂使用的平版光刻机，直径为300毫米的印版的生产率超过每小时60张，并在俄罗斯组织大规模生产平版光刻机。

文件中没有指定各个阶段的时间安排。

RAS应用物理研究所于 2022 年 10 月开始进行光刻工作的情况。预计该装置将能够生产使用 7 nm 拓扑的芯片。该设备将于2028年开始全面运行。RAS预计俄罗斯光刻机的效率将是ASML制造的设备的1.5-2倍。

复刻ASML不会成功

Chkhalo 坚信，尝试复制 ASML 光刻不会成功。他继续说道，这一结论适用于构建 13.5 nm 光刻机所面临的技术和经济问题。

“总的来说，ASML 正在开发的概念导致了巨大的设备成本，”Chkhalo 指出。“根据多方消息，目前生产的NXE:3400C和NXE:3600D系列光刻机的价格超过3亿欧元，而分辨率为8纳米的新一代EXE:5000更是数倍。”

然而，文件指出，台积电、SAMSUNG和英特尔的高层管理人员确认，尽管存在这些成本，EUV 光刻技术仍然具有成本效益。“但是，大家必须考虑到这种效率是由于这些企业（本质上是垄断者）占据了巨大的芯片市场，”

如果市场萎缩，这种效率就会急剧下降。间接印证这一结论的事实是，除了这些巨头，以及全球排名前五的芯片制造商美国美光科技和韩国SK海力士之外，没有其他人购买过这样的设备。”