俄罗斯造出150nm电子束光刻机

7月20日，俄罗斯科技媒体CNews消息称，位于莫斯科的泽列诺格勒纳米技术中心（ZNTC）已经成功制造出电子束光刻设备样机，项目代号“Progress ELL 150”，目标设计规格150nm。该项目属于俄罗斯联邦“科学技术发展”国家计划。 ZNTC总经理阿纳托利·科瓦廖夫向该媒体透露，目前有两台样机正在接受约四个月的综合测试，随后还将进行图形成像精度等技术参数验证。他表示，其中一台样机还会被运往距泽列诺格勒约2000公里的一处地点，但他没有透露更多信息。 公开资料显示，ZNTC成立于2010年，由俄罗斯纳米技术集团、莫斯科国立电子技术学院等机构参与组建。2025年，ZNTC完成了350nm投影式光刻设备“Progress STP-350”的研发，并与俄罗斯半导体企业集团Element旗下公司签署首台设备供应合同。“STP-350”可处理150毫米和200毫米晶圆，由ZNTC与白俄罗斯设备制造商Planar合作开发，计划用于功率电子、汽车电子和工业控制等成熟制程领域。 据此前ZNTC的一份运输招标文件披露，“ELL 150”与传统依靠光源和掩模高速曝光晶圆的传统光刻机不同，是一台电子束直写设备，特色是无掩模光刻。传统光刻需要先制作带有电路图形的光掩模，再像使用模板一样，将图形反复投射到晶圆上，而电子束光刻可以利用聚焦电子束，直接在涂有抗蚀剂的基板上“绘制”图形。 在直接写入模式下，电子束光刻设备可以省去为每种设计单独制作光掩模的步骤，在掩模写入模式下，它则承担制作光掩模母版的任务。但代价则是效率。 目前全球成熟制程使用的深紫外光刻机通常以每小时处理数百片晶圆为目标，而电子束需要逐点扫描图形，易受到图形面积、复杂度、束流和抗蚀剂灵敏度限制。其生产效率远低于投影式光刻设备，难以承担消费电子芯片的大规模制造，只适合研究、原型验证和少量定制芯片。但对于俄罗斯订单规模有限、型号繁多的航天、工业和专用电子项目来说，省去昂贵的掩模，也可以缩短设计验证周期。 对此，一名俄专家对CNews表示，俄罗斯在光掩膜上面临的挑战包括国内缺乏65nm以下制程的本土工程技术体系、90nm以下制程的光刻胶、元件基础，也缺少防止电子束在大面积写入时还会受到邻近效应、图形均匀性和热漂移等问题影响的解决方案。 同时该专家指出，俄罗斯还缺少像中国在“十一五”期间启动的集成电路装备重大专项，通过企业牵头、科研院所和高校协同，对关键设备、材料和工艺实施长期攻关。他认为，如果俄罗斯也能建立这种战略，可以帮助俄罗斯缩小国内外差距、生产安全电子产品，并扩大本国研发。 “ELL 150”目前仍有多项关键信息没有公开，比如写入速度、套刻精度、可处理基板尺寸、连续运行稳定性及核心零部件国产化比例。而自2022年以来，欧美还持续收紧对俄罗斯的半导体、电子元件和相关制造技术出口限制。 在该背景下，如果“ELL 150”能够通过测试、实现稳定交付，并在关键零部件和材料方面形成可持续供应，它将能帮助俄罗斯在光掩模制造、原型验证和小批量专用芯片生产等特定环节，降低对进口设备和境外服务的依赖。