文/王新喜

近日据芯智讯报道，俄罗斯自研出EUV光刻机。这一重大突破或将打破ASML在该领域的技术垄断，为全球半导体产业带来新的变革。

EUV光刻机是制造先进芯片的关键设备，制造 EUV 光刻机的技术难度令人难以置信，全球还没有任何一个国家能单独造出EUV光刻机，即使是最先开始这场竞赛的美国和日本、德国也无法将其 EUV 计划转化为具有竞争力的产品，并且仅限于为 ASML 提供单个组件。

但正是因为这些国家的关键技术组合，让ASML高端EUV光刻机非常难以颠覆与超越。首先EUV制造所需的体积小，功率高且稳定极紫外线光源，这点一直是美国Cymer公司掌握着成熟技术，其他国家都是向其采购的。

我国氟化氩光刻机使用波长为193纳米的光源，而荷兰ASML的EUV光刻机使用波长为13.5纳米的光源，比DUV的光源要短14倍以上，其提供者就是美国Cymer公司，这是EUV光刻机的关键科技。

第二反射镜面，只有用高精度和高光滑度的镜片才能聚焦和校准光线，从而光线才能精确无误的照射在硅片上来画出微小图案。目前能够达到光刻机要求的镜片标准的厂商也在德国。

另外像是芯片上用的复合材料，光刻胶，高纯度化学品也多数都是日本专利。

另外，EUV光刻机镜头精度要比DUV高很多。据说把这个镜头总面积放大到德国一样大小，误差也不超过过1毫米。

因此，目前全球仅有少数几家公司能够掌握光刻机技术，而ASML将这些技术转化到自身产品的集大成者，这也使得ASML在EUV光刻机领域占据着绝对的优势，7nm以下高端芯片所需要的EUV光刻机，全世界只有ASML有，ASML全球市场份额接近100%。

这也使得俄罗斯等国家在半导体产业的发展上面临着巨大的挑战。

然而俄罗斯科学家们凭借着顽强的毅力和卓越的创新能力，成功突破了技术难关自研出了EUV光刻机，这些光刻机将采用波长为11.2nm的镭射光源，而非ASML 使用的标准13.5nm波长。因此，新技术无法与现有EUV 基础设施相容，需要俄罗斯自行开发配套的曝光生态系统。

为此，俄罗斯将采用11.2nm的氙（xenon）基镭射光源，取代ASML 的基于激光轰击金属锡（tin）液滴产生EUV光源的系统。Chkhalo 表示，11.2nm的波长能将分辨率提升约20%，不仅可以简化设计并降低光学元件的成本，还能呈现更精细的细节。此外，该设计可减少光学元件的污染，延长收集器和保护膜等关键零件的寿命。

从俄罗斯的光刻机打造路径来看，它走了一条新路，

ASML卡住了全球芯片厂商的脖子，大家都在想另外的路线，而俄罗斯自研的EUV光刻机将具有更高的分辨率和更先进的性能，能够制造出更加复杂和先进的芯片，这将有助于俄罗斯在半导体产业的发展中取得更大的突破，同时也将为全球芯片产业的发展提供新的机遇。

为什么俄罗斯有能力研发EUV光刻机？

这就要回到EUV光刻机的三大核心技术上——光源、投影物镜、工件台。其中最大的难点在于光源，俄罗斯正是这一领域的佼佼者。

事实上，早在上世纪70年代，当时的苏联就已经掌握了EUV照相光刻的技术，甚至荷兰ASML研究EUV光刻机时就使用了俄方技术，比如早期研究的光源理论来自俄罗斯科学院，同时俄罗斯向其提供了大量的光学器件。

在苏联解体后，俄罗斯的科学家们也没有放弃这项技术，而是一直在默默耕耘，为"EUV光刻机"的关键技术开发做出了重要贡献。国际光源三巨头之一就是俄罗斯的圣光机。

此外，俄罗斯科学院的微结构物理研究所还为荷兰开发了多层镜制造技术，这在当时算得上是一个了不起的成就。

因此，从历史积累来看，俄罗斯自研EUV光刻机是有技术积累与基础的，如今俄罗斯EUV光刻机路线的曝光，无疑也是一件具有重大意义的事件。

光刻机的研发需要数学家，物理学家，而俄罗斯一直以来也是理工科的强国，特别是数学，物理学，化学，俄罗斯依托其在数学、高能激光、等离子体物理基础研究上的积累，在光刻机研发上选择了一条颇具特色的新路。

其高性能X射线光刻发展新概念，没有完全复制ASML的技术路线，而是开发工作波长为11.2nm的新型光刻设备，波长从 13.5nm 到 11.2nm，尽管两者都属于极紫外线光谱范围，但这一个细微的调整，波长的变化带来了深远的影响，从反射镜到涂层，从光罩的设计到光阻剂的选择，所有关键的光学组件和材料都需要根据新波长进行定制设计和优化处理。

由于传统光刻技术需要使用定制光掩膜以获取图像（ASML 的 EUV 光刻机采用极紫外光），而俄罗斯计划自研的 EUV 光刻机无需光掩膜即可以直写光刻，因此无论是经济成本还是时间成本方面都更具优势。

外媒报道中还提到，俄罗斯自研光刻机还可使用硅基光阻剂，预计能够在较短波长下带来更好的性能表现。

这一成果不仅彰显了俄罗斯在科技领域的实力，也为全球半导体产业的发展注入了新的活力与可能性。

这意味着在ASML在EUV光刻机上，将遭遇俄罗斯的挑战，其无可取代的地位有可能被动摇。

绕开ASML的EUV光刻机路线，是全球多个国家都在做的事情，包括日本与中国，还在尝试BLE电子束光刻技术，X射线光刻技术，纳米压印技术。而俄罗斯其高性能X射线光刻发展新概念无疑走出了一条新路。

从EUV光刻机技术突破，可以看到俄罗斯科学研究与高技术产业发展，似乎正焕发出新的气象，在光刻机、工业母机、关键软件等领域，其国产替代之路也在全面铺开，这对对全球半导体产业的发展也将产生深远的影响。某种程度上，俄罗斯的路线绕开ASML技术壁垒和阻碍的新路子，形成了光刻机研发新模式。

破坏式技术的出现，往往是在延续性技术发展到头或者开始封闭式发展的时候。未来3~5年，打破EUV光刻机的垄断，俄罗斯或将成为一个不容忽视的角色，也将在半导体产业中取得更多的辉煌成就，我们拭目以待。

作者：王新喜 TMT资深评论人 本文未经许可谢绝转载