英特爾、AMD等芯片斷供,俄羅斯3萬億盧布芯片國產化戰略曝光
實現芯片制造本地化,對任何國家而言都至關重要。
隨著俄烏沖突的繼續進行,英特爾、AMD、臺積電等科技巨頭已經停止了對俄羅斯的芯片銷售,對于其半導體產業而言無疑是滅頂打擊。不過,俄羅斯沒有選擇坐以待斃,由于無法從往常的供應商那里購得芯片,所以正在制定計劃重振陷入困境的本地半導體制造。
近日,據外媒報道,俄羅斯披露了一項全新的芯片開發戰略,涉及到未來 8年的巨額投資,但實現目標似乎并不那么雄心勃勃。俄羅斯希望到2030年實現28nm本地芯片制造,與之相比,臺積電計劃在2026年推出強大的2nm芯片。

來源:Arm
目前,俄羅斯政府已經制定全新微電子開發計劃的初步版本,預計到2030年投資3.19萬億盧布(約合384.3億美元)。這筆資金將用于開發本地半導體生產技術、國內芯片開發、數據中心基礎設施、本土人才的培養以及自制芯片和解決方案的市場推廣。
在半導體制造方面,俄羅斯計劃投資 4200 億盧布(約合 50億美元)用于開發新的制造工藝和后續改進。短期目標之一是在今年年底前使用90nm制造工藝提高本地芯片產量。更長期的一個目標是到 2030 年實現 28nm的芯片工藝制造,而臺積電2011年就做到了這點。

在基礎設施方面,俄羅斯現有數據中心大約70個。該計劃預計投資4600億盧布(約合55億美元),到2030年預計全國數據中心增加到300個。
在人才培養方面,該計劃預計投資3090億盧布(約合37億美元),用于開發至少400個新型電子產品原型,并開展 2000多個研究項目。計劃制定者還希望將國內高校畢業生的「人才轉換」比例從當前的 5% 提升到35%。此外,計劃還包括在現有和新成立的高校設計培養中心基礎上創建至少1000個設計團隊。
雖然俄羅斯在軟件和高技術服務領域歷來非常成功,但在芯片設計和制造方面算不上成功。雖然總體計劃是培養本地人才和開發芯片,但俄羅斯打算在年底之前建立一個針對「國外解決方案」的逆向工程項目,將相關制造轉移到國內。因此到2024年,所有數字產品都應該在國內生產。
俄羅斯的微電子開發計劃看似包含了很多項目并設定了一些目標,但應注意到,將相當一部分重要的芯片制造完成本地化絕非易事。對于當前無法使用美國、英國或歐洲技術的俄羅斯而言,能否在2024年或2030年之前完成設定的目標尚未可知。
該計劃預計將于2022年4月22日敲定并提交俄羅斯總理正式批復。
俄羅斯決定從頭開始造光刻機
在更早的新聞中,俄羅斯在被美國全方位芯片卡脖子后,決定從頭開始造光刻機 。
據Zelenograd報道,俄羅斯政府將投資 6.7 億盧布(約合5100萬元人民幣)以促進對 X 射線光刻機的研究,并號稱該款光刻機工藝可以達到EUV級別。相較之下,ASML去年在研發中的投入為25億歐元(約172億人民幣)。
俄羅斯莫斯科電子技術學院(MIET)已經接下了這筆來自貿工部的資金,以推進其開發基于 X 射線同步加速器以及等離子體源的無掩模光刻機的計劃。最終,這些機器有望用于加工28nm、16nm及更小的半導體晶圓。

MIET
西方制裁正在給俄羅斯造成沉重打擊,不僅是日常產品,還有當地工業需要的半導體。上個月末,俄羅斯政府決定向當地研究機構提供大量資金,以開發對本國半導體企業至關重要的機械設備。
總部位于荷蘭的 ASML是目前世界上唯一使用極紫外光的光刻機制造商。為了駕馭極紫外光的力量并將EUV光刻技術推向市場,ASML持續投入研發20多年,以應對不斷出現的高難度技術挑戰,目前它是世界各地先進晶圓廠的核心設備。臺積電、三星和英特爾等公司都在為了自家芯片的發展爭奪這些光刻機,但在先進技術制裁名單上的一些國家是不允許購買這些產品,例如俄羅斯。

圖源:https://www.asml.com/zh-cn/technology
ASML 研發的光刻機是極紫外光(EUV),波長為13.5nm,而俄羅斯計劃開發的光刻機X射線技術的波長介于 0.01 nm到10nm之間,比EUV極紫外光還要短,因此光刻分辨率要高很多。同時,基于X射線制成的光刻機還有另一個顯著優點——可以直寫光刻,不需要光掩模就能生產芯片。
正因為有這兩個特點,俄羅斯要研發的X射線光刻機優勢很大,甚至被當地的媒體宣傳為全球都沒有的光刻機,ASML 也做不到。
不過,有消息人士指出,俄羅斯早年間就參與了EUV光刻技術的發展。2010年,ASML生產第一臺EUV光刻機時,俄羅斯一個物理研究所 IPM(RAS)也在開發EUV的系統及元件,以及裝置原型的搭建。其中,開發人員還提出了輻射源設計的原始解決方案,部分還應用到了ASML光刻機上。但是這個項目在布局階段就結束了。
俄羅斯關于光刻機技術的研究可追溯到1980年代中期,俄羅斯開始研發同步加速器X射線輻射源。這項技術顯然是由有遠見的科學家為滿足微電子處理的需要而開發的,但計劃并未得到實施。不過,俄羅斯現在將其用于這項新資助的 X 射線光刻研究,但基于它的新設備應該在 2023 年準備就緒。
MIET 微系統與電子部主管Nikolai Dyuzhev 表示:我們的項目是一項無可比擬的研究工作,世界上沒有人根據此類原理進行過無掩模光刻技術。
前面已經提到這項計劃有望用于加工28nm、16nm及更小的半導體晶圓,但是依托X射線光刻技術,其可能會加工「分辨率優于10nm」的產品,因為X 射線的波長比 EUV 輻射短。X射線光刻研究有望于今年11月正式啟動。到那時,俄羅斯應該已經提出了原型 X 射線光刻機的技術規范和可行性研究。
Dyuzhev對此表示,「對于使用新的 X 射線光刻機進行試生產,我們將不得不等待五年或更長時間。」
考慮到所有這些,俄羅斯的 X 射線光刻計劃實際上看起來不太可能。然而,它可能會為半導體制造科學提供一些有價值的貢獻。