2026年9月,俄罗斯第一副总理曼图罗夫在微电子论坛上披露了一项进展:俄罗斯与白俄罗斯协作研制的130纳米光刻机原型已制造完成,国产准分子激光器通过测试,整机验证工作将于今秋启动,年底前结束。
此前俄方已推出350纳米光刻设备,仅隔数月便拿出130纳米原型,这在该国半导体装备领域被视为重大进展,也让中方感到意外。

这台设备的用途是什么?
按分辨率划分光刻机:最高端是EUV(13.5纳米光源),用于7纳米以下最先进逻辑芯片。
中间是DUV(248纳米KrF或193纳米ArF光源),覆盖28纳米到90纳米;再往下是i-line(365纳米汞灯)和深紫外宽幅曝光,用于成熟制程和功率器件。
俄罗斯这款130纳米设备采用248纳米KrF准分子激光器。它生产的芯片线宽为130纳米,在今天看来是极为成熟的工艺——2002年英特尔奔腾4便采用这一制程。
不过,130纳米当前仍有应用价值:汽车电子、工业控制、传感器、功率器件、军工芯片等领域对制程要求不高,但对可靠性和供货稳定性要求极高。
俄罗斯的目标并非制造手机芯片,而是生产导弹陀螺仪芯片、苏-57航电芯片、S-400控制芯片——这些领域130纳米完全够用,且西方断供后俄方必须自主生产。

曼图罗夫在讲话中多次强调一个关键词:准分子激光器——这是光刻机的核心部件。光刻机能达到的线宽极限,一半取决于镜头组,一半取决于光源波长。
248纳米KrF准分子激光器,此前全球仅有三家能稳定量产:美国Cymer(后被ASML收购)、日本Gigaphoton(小松系)、以及德国Trumpf的特种版本。
俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所自苏联时期便从事准分子激光研究,基础一直存在,但工程化和量产化是另一回事——实验室里点亮一束激光,与为光刻机安装一颗能连续工作数万小时不出故障的光源,之间相差十万名工程师。
这台设备真正的技术价值,在于“俄罗斯将准分子激光器从实验室转移到了生产线”。 这一部件过去是卡脖子最严重的环节——即便能买到DUV整机,光源损坏后仍需依赖美国或日本进行维修。

俄罗斯能造出光刻机并非偶然
苏联解体后的三十年,俄罗斯微电子工业持续下滑。工厂设备老化、工程师流失至以色列和德国、主要fab制程停留在65纳米,比美国落后约15年。
2014年克里米亚事件后的第一轮制裁,俄罗斯仍能从荷兰购买二手DUV;2022年后的第二轮制裁,ASML连备件和维保都停止提供,台积电取消了俄罗斯设计公司的所有代工订单,Synopsys和Cadence中断了EDA软件授权,俄罗斯芯片设计企业连原理图都无法绘制。
外界最初认为:俄罗斯微电子产业将走向终结。
但俄罗斯的反应是,将断掉的每一环,逐一自行补齐。
这其中有一个被忽视的关键角色——白俄罗斯。苏联时期,明斯克是光学工业重镇,明斯克光电子制造厂(Planar)曾生产大量光刻设备和掩膜版。
苏联解体后,白俄罗斯的这部分产业也随之衰落,但工程队伍和技术档案得以保留。
俄罗斯提供材料和资金,白俄罗斯提供光学工程团队,双方合作相当于将苏联时期分散在两个加盟共和国的光刻机家底重新整合。

路线图中,2036年的目标最为关键
俄罗斯科学院公布的路线图:2026年推出65至40纳米机型,2032年完成28纳米,2036年实现10纳米以下的EUV。
前两个阶段并不意外。28纳米可通过193纳米ArF浸没式DUV配合多重曝光实现,真正令人意外的是EUV阶段。
ASML的EUV采用13.5纳米光源,通过激光轰击锡液滴产生等离子体发光,整个系统称为LPP(激光产生等离子体)。
这条路线ASML走了二十年,投入上百亿欧元,良率和寿命仍在持续优化。
俄罗斯路线图提出:采用11.2纳米激光源,用氙气激光器替代锡液滴。

这是另一条技术路径。氙气准分子激光器作为EUV光源,在实验室中曾通过测试,但从未实现工程化量产。
原因在于转换效率极低、灯泡寿命短、功率难以提升。俄罗斯选择这条路线,并非因为它优于锡液滴,而是因为它在准分子激光方向拥有苏联时期的基础,而锡液滴LPP路线从起步阶段就被ASML和Cymer以数千项专利封锁。
走自己的路,尽管艰难,但专利掌握在自己手中。
真正的瓶颈不在光刻机
曼图罗夫提到2032年28纳米、2036年10纳米的目标。熟悉半导体产业链的人都知道,光刻机只是整条链条中最显眼的一环。
一台光刻机搬进工厂并投入运行,背后还需要:光刻胶(日本JSR、东京应化垄断)、高纯石英玻璃、掩膜版、CMP抛光液、特种气体、EDA软件、工艺工程师。

俄罗斯宣称过去三年掌握了60种关键材料,2029年再增加60种,但最棘手的是EDA软件—— Synopsys和Cadence垄断了全球数字芯片设计工具,开源的KLayout和Magic在模拟和先进节点上完全无法胜任。
俄罗斯目前正走自研EDA路线,2024年推出了原型,但距离可用仍有很大差距。
另一个短板是人才。苏联培养的那批光学和激光工程师,目前平均年龄已超过60岁。学习微电子的年轻人,毕业后首选是去莫斯科的Yandex或跳槽到欧洲,留在工厂的并不多。
光刻机并非造出来就结束,需要迭代、维护和修理,一旦人才断层,机器便沦为废铁。
这是另辟蹊径走新路
130纳米这款设备,放在今天的全球半导体版图中,技术上并不先进。但它证明了一件事——一个被制裁到极限的国家,从零开始重建光刻产业链,在技术上是可行的。
过去三十年,全球半导体产业先进制程只有ASML、台积电、三星、英特尔等少数企业能参与,其他国家几乎无法涉足。
这个假设在EUV时代是成立的。但俄罗斯这款130纳米设备提醒所有人:成熟制程与先进制程是两个不同的世界。
130纳米不需要EUV,不需要193纳米浸没式,不需要最顶尖的镜头,需要的是将分散在材料、光源、光学、精密机械中的几百个小环节,逐一从地上捡起并拼合在一起。

这件事中国做了十年,如今俄罗斯被形势所迫从头开始。双方采用的方法不同,但遇到的难题相似:光源、镜头、工件台、光刻胶、掩膜版、EDA。
俄罗斯在准分子激光方向上的积累,以及苏联时代留下的列别捷夫研究所和约飞研究所,确实具备基础。 它所走的氙气11.2纳米EUV路线,如果2036年真能实现,将形成另一条不同的技术路径——ASML用二十年和上千亿美元搭建的道路,并非人类唯一的选择。
至于俄罗斯能否真正达到28纳米、10纳米,取决于未来十年它能否同时补齐材料、人才和EDA这三块短板。
但今天,它已经迈出了最艰难的第一步:那颗过去只有美国和日本能制造的准分子激光灯,现在俄罗斯人已能自行点亮。
正如业内人士指出,俄罗斯的进展对中国具有参考价值。俄罗斯在准分子激光器、固体激光器、电子束光刻等细分方向上积累了一些成果,与白俄罗斯的合作模式也值得关注。
某种程度上,俄罗斯的进步令人振奋,这印证了在没有西方技术的情况下,单个国家有可能制造出光刻机,这或许是集整个西方科技合力打造光刻机的ASML最感到担忧的地方。
本文来自微信公众号 “热点微评”(ID:redianweiping),作者:王新喜,36氪经授权发布。
John Martin 回复 2014年1月15日
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