俄罗斯科学院准备2028年完成7nm光刻机建造

10月22日消息，据外媒Tomshardware报道，一家俄罗斯研究所正在开发自己的半导体光刻设备，该设备可以被用于7nm制程芯片的制造。目前该设备正在开发中，计划在 2028 年建成。当它准备好时，可能会比 ASML 的 Twinscan NXT:2000i 工具更高效，后者的开发时间超过了十年。

在今年2月24日，俄乌冲突爆发后，美国、英国和欧盟先后对俄罗斯采取了制裁措施，禁止了几乎所有拥有先进晶圆厂的合同芯片制造商与俄罗斯实体合作。中国台湾也迅速禁止向该国运送先进芯片。此外，在英国的对俄制裁之下，英国Arm也不能将他们新的半导体IP技术授权给俄罗斯的芯片设计厂商。因此，俄罗斯政府推出了一项国家计划，计划到 2030 年开发出自己的 28nm制程制造技术，并尽可能多的外国芯片进行逆向工程，同时培养当地人才从事国产芯片工作。

目前，俄罗斯本土最先进的晶圆厂可以制造65nm制程的芯片。而且，由于美国等各方的制裁，美国和欧洲的半导体设备制造商也无法向俄罗斯供应半导体设备，因此俄罗斯要想实现 28nm 节点的量产，就必须设计和建造俄罗斯自己的晶圆生产设备。也就是说，俄罗斯希望在8年时间内，完成像 ASML 和 Applied Materials (应用材料)这样的公司花了几十年的时间来开发和迭代的事情。

显然，根据下诺夫哥罗德战略发展网站(通过 CNews) 发布的计划，俄罗斯科学院下属的俄罗斯应用物理研究所(Russian Institute of Applied Physics，IAP)打算超越所有人的预期，到 2028 年生产出具有 7nm 制造能力的光刻设备。

半导体芯片：在半导体片材上进行浸蚀，布线，制成的能实现某种功能的半导体器件。不只是硅芯片，常见的还包括砷化镓(砷化镓有毒，所以一些劣质电路板不要好奇分解它)，锗等半导体材料。半导体也像汽车有潮流。二十世纪七十年代，因特尔等美国企业在动态随机存取内存(D-RAM)市场占上风。

为了满足量产上的需求，半导体的电性必须是可预测并且稳定的，因此包括掺杂物的纯度以及半导体晶格结构的品质都必须严格要求。常见的品质问题包括晶格的位错(dislocation)、孪晶面(twins)或是堆垛层错(stacking fault)都会影响半导体材料的特性。对于一个半导体器件而言，材料晶格的缺陷(晶体缺陷)通常是影响元件性能的主因。

目前用来成长高纯度单晶半导体材料最常见的方法称为柴可拉斯基法(钢铁场常见工法)。这种工艺将一个单晶的晶种(seed)放入溶解的同材质液体中，再以旋转的方式缓缓向上拉起。在晶种被拉起时，溶质将会沿着固体和液体的接口固化，而旋转则可让溶质的温度均匀。

根据WSTS世界半导体贸易统计组织的数据，中国半导体市场销售规模从2014年的913.75亿美元增长至2021年的1925亿美元，年复合增长率为11.23%。随着消费水平的提高、信息技术的进步和数字经济的飞速发展，中国对半导体产品的需求不断扩大，逐步成长为全球最大的单一半导体销售市场，2021年半导体销售额占全球市场的34.6%。

半导体产业的发展对我国经济增长、就业机会创造、关键技术突破和国家安全至关重要，也是抓住新一轮科技和产业革命历史机遇的关键。在疫情冲击，全球贸易保护主义升温的背景下，我国迫切需要提升芯片自给率，摆脱对以美国为主的国际技术的依赖。一方面，我国IC进出口长期存在巨额贸易逆差，芯片对外依存度高，高端芯片严重依赖进口;另一方面，根据IC insights的数据，我国IC自给率虽总体呈现上升趋势，但目前仍然处于低位，芯片自给率亟待提升。回溯全球半导体产业的发展历程，我们应当认识到，芯片自给率并不能在短期内实现大幅度提升，需要持之以恒，久久为功。